crypto/evp/e_aes.c

   1 /*
   2  * Copyright 2001-2018 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
   3  *
   4  * Licensed under the OpenSSL license (the "License").  You may not use
   5  * this file except in compliance with the License.  You can obtain a copy
   6  * in the file LICENSE in the source distribution or at
   7  * https://www.openssl.org/source/license.html
   8  */
   9
  10 #include <openssl/opensslconf.h>
  11 #include <openssl/crypto.h>
  12 #include <openssl/evp.h>
  13 #include <openssl/err.h>
  14 #include <string.h>
  15 #include <assert.h>
  16 #include <openssl/aes.h>
  17 #include "internal/evp_int.h"
  18 #include "modes_lcl.h"
  19 #include <openssl/rand.h>
  20 #include "evp_locl.h"
  21
  22 typedef struct {
  23     union {
  24         double align;
  25         AES_KEY ks;
  26     } ks;
  27     block128_f block;
  28     union {
  29         cbc128_f cbc;
  30         ctr128_f ctr;
  31     } stream;
  32 } EVP_AES_KEY;
  33
  34 typedef struct {
  35     union {
  36         double align;
  37         AES_KEY ks;
  38     } ks;                       /* AES key schedule to use */
  39     int key_set;                /* Set if key initialised */
  40     int iv_set;                 /* Set if an iv is set */
  41     GCM128_CONTEXT gcm;
  42     unsigned char *iv;          /* Temporary IV store */
  43     int ivlen;                  /* IV length */
  44     int taglen;
  45     int iv_gen;                 /* It is OK to generate IVs */
  46     int tls_aad_len;            /* TLS AAD length */
  47     ctr128_f ctr;
  48 } EVP_AES_GCM_CTX;
  49
  50 typedef struct {
  51     union {
  52         double align;
  53         AES_KEY ks;
  54     } ks1, ks2;                 /* AES key schedules to use */
  55     XTS128_CONTEXT xts;
  56     void (*stream) (const unsigned char *in,
  57                     unsigned char *out, size_t length,
  58                     const AES_KEY *key1, const AES_KEY *key2,
  59                     const unsigned char iv[16]);
  60 } EVP_AES_XTS_CTX;
  61
  62 typedef struct {
  63     union {
  64         double align;
  65         AES_KEY ks;
  66     } ks;                       /* AES key schedule to use */
  67     int key_set;                /* Set if key initialised */
  68     int iv_set;                 /* Set if an iv is set */
  69     int tag_set;                /* Set if tag is valid */
  70     int len_set;                /* Set if message length set */
  71     int L, M;                   /* L and M parameters from RFC3610 */
  72     int tls_aad_len;            /* TLS AAD length */
  73     CCM128_CONTEXT ccm;
  74     ccm128_f str;
  75 } EVP_AES_CCM_CTX;
  76
  77 #ifndef OPENSSL_NO_OCB
  78 typedef struct {
  79     union {
  80         double align;
  81         AES_KEY ks;
  82     } ksenc;                    /* AES key schedule to use for encryption */
  83     union {
  84         double align;
  85         AES_KEY ks;
  86     } ksdec;                    /* AES key schedule to use for decryption */
  87     int key_set;                /* Set if key initialised */
  88     int iv_set;                 /* Set if an iv is set */
  89     OCB128_CONTEXT ocb;
  90     unsigned char *iv;          /* Temporary IV store */
  91     unsigned char tag[16];
  92     unsigned char data_buf[16]; /* Store partial data blocks */
  93     unsigned char aad_buf[16];  /* Store partial AAD blocks */
  94     int data_buf_len;
  95     int aad_buf_len;
  96     int ivlen;                  /* IV length */
  97     int taglen;
  98 } EVP_AES_OCB_CTX;
  99 #endif
 100
 101 #define MAXBITCHUNK     ((size_t)1<<(sizeof(size_t)*8-4))
 102
 103 #ifdef VPAES_ASM
 104 int vpaes_set_encrypt_key(const unsigned char *userKey, int bits,
 105                           AES_KEY *key);
 106 int vpaes_set_decrypt_key(const unsigned char *userKey, int bits,
 107                           AES_KEY *key);
 108
 109 void vpaes_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 110                    const AES_KEY *key);
 111 void vpaes_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 112                    const AES_KEY *key);
 113
 114 void vpaes_cbc_encrypt(const unsigned char *in,
 115                        unsigned char *out,
 116                        size_t length,
 117                        const AES_KEY *key, unsigned char *ivec, int enc);
 118 #endif
 119 #ifdef BSAES_ASM
 120 void bsaes_cbc_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 121                        size_t length, const AES_KEY *key,
 122                        unsigned char ivec[16], int enc);
 123 void bsaes_ctr32_encrypt_blocks(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 124                                 size_t len, const AES_KEY *key,
 125                                 const unsigned char ivec[16]);
 126 void bsaes_xts_encrypt(const unsigned char *inp, unsigned char *out,
 127                        size_t len, const AES_KEY *key1,
 128                        const AES_KEY *key2, const unsigned char iv[16]);
 129 void bsaes_xts_decrypt(const unsigned char *inp, unsigned char *out,
 130                        size_t len, const AES_KEY *key1,
 131                        const AES_KEY *key2, const unsigned char iv[16]);
 132 #endif
 133 #ifdef AES_CTR_ASM
 134 void AES_ctr32_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 135                        size_t blocks, const AES_KEY *key,
 136                        const unsigned char ivec[AES_BLOCK_SIZE]);
 137 #endif
 138 #ifdef AES_XTS_ASM
 139 void AES_xts_encrypt(const unsigned char *inp, unsigned char *out, size_t len,
 140                      const AES_KEY *key1, const AES_KEY *key2,
 141                      const unsigned char iv[16]);
 142 void AES_xts_decrypt(const unsigned char *inp, unsigned char *out, size_t len,
 143                      const AES_KEY *key1, const AES_KEY *key2,
 144                      const unsigned char iv[16]);
 145 #endif
 146
 147 #if defined(OPENSSL_CPUID_OBJ) && (defined(__powerpc__) || defined(__ppc__) || defined(_ARCH_PPC))
 148 # include "ppc_arch.h"
 149 # ifdef VPAES_ASM
 150 #  define VPAES_CAPABLE (OPENSSL_ppccap_P & PPC_ALTIVEC)
 151 # endif
 152 # define HWAES_CAPABLE  (OPENSSL_ppccap_P & PPC_CRYPTO207)
 153 # define HWAES_set_encrypt_key aes_p8_set_encrypt_key
 154 # define HWAES_set_decrypt_key aes_p8_set_decrypt_key
 155 # define HWAES_encrypt aes_p8_encrypt
 156 # define HWAES_decrypt aes_p8_decrypt
 157 # define HWAES_cbc_encrypt aes_p8_cbc_encrypt
 158 # define HWAES_ctr32_encrypt_blocks aes_p8_ctr32_encrypt_blocks
 159 # define HWAES_xts_encrypt aes_p8_xts_encrypt
 160 # define HWAES_xts_decrypt aes_p8_xts_decrypt
 161 #endif
 162
 163 #if     defined(AES_ASM) && !defined(I386_ONLY) &&      (  \
 164         ((defined(__i386)       || defined(__i386__)    || \
 165           defined(_M_IX86)) && defined(OPENSSL_IA32_SSE2))|| \
 166         defined(__x86_64)       || defined(__x86_64__)  || \
 167         defined(_M_AMD64)       || defined(_M_X64)      )
 168
 169 extern unsigned int OPENSSL_ia32cap_P[];
 170
 171 # ifdef VPAES_ASM
 172 #  define VPAES_CAPABLE   (OPENSSL_ia32cap_P[1]&(1<<(41-32)))
 173 # endif
 174 # ifdef BSAES_ASM
 175 #  define BSAES_CAPABLE   (OPENSSL_ia32cap_P[1]&(1<<(41-32)))
 176 # endif
 177 /*
 178  * AES-NI section
 179  */
 180 # define AESNI_CAPABLE   (OPENSSL_ia32cap_P[1]&(1<<(57-32)))
 181
 182 int aesni_set_encrypt_key(const unsigned char *userKey, int bits,
 183                           AES_KEY *key);
 184 int aesni_set_decrypt_key(const unsigned char *userKey, int bits,
 185                           AES_KEY *key);
 186
 187 void aesni_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 188                    const AES_KEY *key);
 189 void aesni_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 190                    const AES_KEY *key);
 191
 192 void aesni_ecb_encrypt(const unsigned char *in,
 193                        unsigned char *out,
 194                        size_t length, const AES_KEY *key, int enc);
 195 void aesni_cbc_encrypt(const unsigned char *in,
 196                        unsigned char *out,
 197                        size_t length,
 198                        const AES_KEY *key, unsigned char *ivec, int enc);
 199
 200 void aesni_ctr32_encrypt_blocks(const unsigned char *in,
 201                                 unsigned char *out,
 202                                 size_t blocks,
 203                                 const void *key, const unsigned char *ivec);
 204
 205 void aesni_xts_encrypt(const unsigned char *in,
 206                        unsigned char *out,
 207                        size_t length,
 208                        const AES_KEY *key1, const AES_KEY *key2,
 209                        const unsigned char iv[16]);
 210
 211 void aesni_xts_decrypt(const unsigned char *in,
 212                        unsigned char *out,
 213                        size_t length,
 214                        const AES_KEY *key1, const AES_KEY *key2,
 215                        const unsigned char iv[16]);
 216
 217 void aesni_ccm64_encrypt_blocks(const unsigned char *in,
 218                                 unsigned char *out,
 219                                 size_t blocks,
 220                                 const void *key,
 221                                 const unsigned char ivec[16],
 222                                 unsigned char cmac[16]);
 223
 224 void aesni_ccm64_decrypt_blocks(const unsigned char *in,
 225                                 unsigned char *out,
 226                                 size_t blocks,
 227                                 const void *key,
 228                                 const unsigned char ivec[16],
 229                                 unsigned char cmac[16]);
 230
 231 # if defined(__x86_64) || defined(__x86_64__) || defined(_M_AMD64) || defined(_M_X64)
 232 size_t aesni_gcm_encrypt(const unsigned char *in,
 233                          unsigned char *out,
 234                          size_t len,
 235                          const void *key, unsigned char ivec[16], u64 *Xi);
 236 #  define AES_gcm_encrypt aesni_gcm_encrypt
 237 size_t aesni_gcm_decrypt(const unsigned char *in,
 238                          unsigned char *out,
 239                          size_t len,
 240                          const void *key, unsigned char ivec[16], u64 *Xi);
 241 #  define AES_gcm_decrypt aesni_gcm_decrypt
 242 void gcm_ghash_avx(u64 Xi[2], const u128 Htable[16], const u8 *in,
 243                    size_t len);
 244 #  define AES_GCM_ASM(gctx)       (gctx->ctr==aesni_ctr32_encrypt_blocks && \
 245                                  gctx->gcm.ghash==gcm_ghash_avx)
 246 #  define AES_GCM_ASM2(gctx)      (gctx->gcm.block==(block128_f)aesni_encrypt && \
 247                                  gctx->gcm.ghash==gcm_ghash_avx)
 248 #  undef AES_GCM_ASM2          /* minor size optimization */
 249 # endif
 250
 251 static int aesni_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
 252                           const unsigned char *iv, int enc)
 253 {
 254     int ret, mode;
 255     EVP_AES_KEY *dat = EVP_C_DATA(EVP_AES_KEY,ctx);
 256
 257     mode = EVP_CIPHER_CTX_mode(ctx);
 258     if ((mode == EVP_CIPH_ECB_MODE || mode == EVP_CIPH_CBC_MODE)
 259         && !enc) {
 260         ret = aesni_set_decrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
 261                                     &dat->ks.ks);
 262         dat->block = (block128_f) aesni_decrypt;
 263         dat->stream.cbc = mode == EVP_CIPH_CBC_MODE ?
 264             (cbc128_f) aesni_cbc_encrypt : NULL;
 265     } else {
 266         ret = aesni_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
 267                                     &dat->ks.ks);
 268         dat->block = (block128_f) aesni_encrypt;
 269         if (mode == EVP_CIPH_CBC_MODE)
 270             dat->stream.cbc = (cbc128_f) aesni_cbc_encrypt;
 271         else if (mode == EVP_CIPH_CTR_MODE)
 272             dat->stream.ctr = (ctr128_f) aesni_ctr32_encrypt_blocks;
 273         else
 274             dat->stream.cbc = NULL;
 275     }
 276
 277     if (ret < 0) {
 278         EVPerr(EVP_F_AESNI_INIT_KEY, EVP_R_AES_KEY_SETUP_FAILED);
 279         return 0;
 280     }
 281
 282     return 1;
 283 }
 284
 285 static int aesni_cbc_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 286                             const unsigned char *in, size_t len)
 287 {
 288     aesni_cbc_encrypt(in, out, len, &EVP_C_DATA(EVP_AES_KEY,ctx)->ks.ks,
 289                       EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx),
 290                       EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx));
 291
 292     return 1;
 293 }
 294
 295 static int aesni_ecb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 296                             const unsigned char *in, size_t len)
 297 {
 298     size_t bl = EVP_CIPHER_CTX_block_size(ctx);
 299
 300     if (len < bl)
 301         return 1;
 302
 303     aesni_ecb_encrypt(in, out, len, &EVP_C_DATA(EVP_AES_KEY,ctx)->ks.ks,
 304                       EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx));
 305
 306     return 1;
 307 }
 308
 309 # define aesni_ofb_cipher aes_ofb_cipher
 310 static int aesni_ofb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 311                             const unsigned char *in, size_t len);
 312
 313 # define aesni_cfb_cipher aes_cfb_cipher
 314 static int aesni_cfb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 315                             const unsigned char *in, size_t len);
 316
 317 # define aesni_cfb8_cipher aes_cfb8_cipher
 318 static int aesni_cfb8_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 319                              const unsigned char *in, size_t len);
 320
 321 # define aesni_cfb1_cipher aes_cfb1_cipher
 322 static int aesni_cfb1_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 323                              const unsigned char *in, size_t len);
 324
 325 # define aesni_ctr_cipher aes_ctr_cipher
 326 static int aesni_ctr_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 327                             const unsigned char *in, size_t len);
 328
 329 static int aesni_gcm_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
 330                               const unsigned char *iv, int enc)
 331 {
 332     EVP_AES_GCM_CTX *gctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_GCM_CTX,ctx);
 333     if (!iv && !key)
 334         return 1;
 335     if (key) {
 336         aesni_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
 337                               &gctx->ks.ks);
 338         CRYPTO_gcm128_init(&gctx->gcm, &gctx->ks, (block128_f) aesni_encrypt);
 339         gctx->ctr = (ctr128_f) aesni_ctr32_encrypt_blocks;
 340         /*
 341          * If we have an iv can set it directly, otherwise use saved IV.
 342          */
 343         if (iv == NULL && gctx->iv_set)
 344             iv = gctx->iv;
 345         if (iv) {
 346             CRYPTO_gcm128_setiv(&gctx->gcm, iv, gctx->ivlen);
 347             gctx->iv_set = 1;
 348         }
 349         gctx->key_set = 1;
 350     } else {
 351         /* If key set use IV, otherwise copy */
 352         if (gctx->key_set)
 353             CRYPTO_gcm128_setiv(&gctx->gcm, iv, gctx->ivlen);
 354         else
 355             memcpy(gctx->iv, iv, gctx->ivlen);
 356         gctx->iv_set = 1;
 357         gctx->iv_gen = 0;
 358     }
 359     return 1;
 360 }
 361
 362 # define aesni_gcm_cipher aes_gcm_cipher
 363 static int aesni_gcm_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 364                             const unsigned char *in, size_t len);
 365
 366 static int aesni_xts_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
 367                               const unsigned char *iv, int enc)
 368 {
 369     EVP_AES_XTS_CTX *xctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_XTS_CTX,ctx);
 370     if (!iv && !key)
 371         return 1;
 372
 373     if (key) {
 374         /* key_len is two AES keys */
 375         if (enc) {
 376             aesni_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4,
 377                                   &xctx->ks1.ks);
 378             xctx->xts.block1 = (block128_f) aesni_encrypt;
 379             xctx->stream = aesni_xts_encrypt;
 380         } else {
 381             aesni_set_decrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4,
 382                                   &xctx->ks1.ks);
 383             xctx->xts.block1 = (block128_f) aesni_decrypt;
 384             xctx->stream = aesni_xts_decrypt;
 385         }
 386
 387         aesni_set_encrypt_key(key + EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) / 2,
 388                               EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4,
 389                               &xctx->ks2.ks);
 390         xctx->xts.block2 = (block128_f) aesni_encrypt;
 391
 392         xctx->xts.key1 = &xctx->ks1;
 393     }
 394
 395     if (iv) {
 396         xctx->xts.key2 = &xctx->ks2;
 397         memcpy(EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), iv, 16);
 398     }
 399
 400     return 1;
 401 }
 402
 403 # define aesni_xts_cipher aes_xts_cipher
 404 static int aesni_xts_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 405                             const unsigned char *in, size_t len);
 406
 407 static int aesni_ccm_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
 408                               const unsigned char *iv, int enc)
 409 {
 410     EVP_AES_CCM_CTX *cctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_CCM_CTX,ctx);
 411     if (!iv && !key)
 412         return 1;
 413     if (key) {
 414         aesni_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
 415                               &cctx->ks.ks);
 416         CRYPTO_ccm128_init(&cctx->ccm, cctx->M, cctx->L,
 417                            &cctx->ks, (block128_f) aesni_encrypt);
 418         cctx->str = enc ? (ccm128_f) aesni_ccm64_encrypt_blocks :
 419             (ccm128_f) aesni_ccm64_decrypt_blocks;
 420         cctx->key_set = 1;
 421     }
 422     if (iv) {
 423         memcpy(EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), iv, 15 - cctx->L);
 424         cctx->iv_set = 1;
 425     }
 426     return 1;
 427 }
 428
 429 # define aesni_ccm_cipher aes_ccm_cipher
 430 static int aesni_ccm_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 431                             const unsigned char *in, size_t len);
 432
 433 # ifndef OPENSSL_NO_OCB
 434 void aesni_ocb_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 435                        size_t blocks, const void *key,
 436                        size_t start_block_num,
 437                        unsigned char offset_i[16],
 438                        const unsigned char L_[][16],
 439                        unsigned char checksum[16]);
 440 void aesni_ocb_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 441                        size_t blocks, const void *key,
 442                        size_t start_block_num,
 443                        unsigned char offset_i[16],
 444                        const unsigned char L_[][16],
 445                        unsigned char checksum[16]);
 446
 447 static int aesni_ocb_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
 448                               const unsigned char *iv, int enc)
 449 {
 450     EVP_AES_OCB_CTX *octx = EVP_C_DATA(EVP_AES_OCB_CTX,ctx);
 451     if (!iv && !key)
 452         return 1;
 453     if (key) {
 454         do {
 455             /*
 456              * We set both the encrypt and decrypt key here because decrypt
 457              * needs both. We could possibly optimise to remove setting the
 458              * decrypt for an encryption operation.
 459              */
 460             aesni_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
 461                                   &octx->ksenc.ks);
 462             aesni_set_decrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
 463                                   &octx->ksdec.ks);
 464             if (!CRYPTO_ocb128_init(&octx->ocb,
 465                                     &octx->ksenc.ks, &octx->ksdec.ks,
 466                                     (block128_f) aesni_encrypt,
 467                                     (block128_f) aesni_decrypt,
 468                                     enc ? aesni_ocb_encrypt
 469                                         : aesni_ocb_decrypt))
 470                 return 0;
 471         }
 472         while (0);
 473
 474         /*
 475          * If we have an iv we can set it directly, otherwise use saved IV.
 476          */
 477         if (iv == NULL && octx->iv_set)
 478             iv = octx->iv;
 479         if (iv) {
 480             if (CRYPTO_ocb128_setiv(&octx->ocb, iv, octx->ivlen, octx->taglen)
 481                 != 1)
 482                 return 0;
 483             octx->iv_set = 1;
 484         }
 485         octx->key_set = 1;
 486     } else {
 487         /* If key set use IV, otherwise copy */
 488         if (octx->key_set)
 489             CRYPTO_ocb128_setiv(&octx->ocb, iv, octx->ivlen, octx->taglen);
 490         else
 491             memcpy(octx->iv, iv, octx->ivlen);
 492         octx->iv_set = 1;
 493     }
 494     return 1;
 495 }
 496
 497 #  define aesni_ocb_cipher aes_ocb_cipher
 498 static int aesni_ocb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 499                             const unsigned char *in, size_t len);
 500 # endif                        /* OPENSSL_NO_OCB */
 501
 502 # define BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,blocksize,ivlen,nmode,mode,MODE,flags) \
 503 static const EVP_CIPHER aesni_##keylen##_##mode = { \
 504         nid##_##keylen##_##nmode,blocksize,keylen/8,ivlen, \
 505         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
 506         aesni_init_key,                 \
 507         aesni_##mode##_cipher,          \
 508         NULL,                           \
 509         sizeof(EVP_AES_KEY),            \
 510         NULL,NULL,NULL,NULL }; \
 511 static const EVP_CIPHER aes_##keylen##_##mode = { \
 512         nid##_##keylen##_##nmode,blocksize,     \
 513         keylen/8,ivlen, \
 514         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
 515         aes_init_key,                   \
 516         aes_##mode##_cipher,            \
 517         NULL,                           \
 518         sizeof(EVP_AES_KEY),            \
 519         NULL,NULL,NULL,NULL }; \
 520 const EVP_CIPHER *EVP_aes_##keylen##_##mode(void) \
 521 { return AESNI_CAPABLE?&aesni_##keylen##_##mode:&aes_##keylen##_##mode; }
 522
 523 # define BLOCK_CIPHER_custom(nid,keylen,blocksize,ivlen,mode,MODE,flags) \
 524 static const EVP_CIPHER aesni_##keylen##_##mode = { \
 525         nid##_##keylen##_##mode,blocksize, \
 526         (EVP_CIPH_##MODE##_MODE==EVP_CIPH_XTS_MODE?2:1)*keylen/8, ivlen, \
 527         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
 528         aesni_##mode##_init_key,        \
 529         aesni_##mode##_cipher,          \
 530         aes_##mode##_cleanup,           \
 531         sizeof(EVP_AES_##MODE##_CTX),   \
 532         NULL,NULL,aes_##mode##_ctrl,NULL }; \
 533 static const EVP_CIPHER aes_##keylen##_##mode = { \
 534         nid##_##keylen##_##mode,blocksize, \
 535         (EVP_CIPH_##MODE##_MODE==EVP_CIPH_XTS_MODE?2:1)*keylen/8, ivlen, \
 536         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
 537         aes_##mode##_init_key,          \
 538         aes_##mode##_cipher,            \
 539         aes_##mode##_cleanup,           \
 540         sizeof(EVP_AES_##MODE##_CTX),   \
 541         NULL,NULL,aes_##mode##_ctrl,NULL }; \
 542 const EVP_CIPHER *EVP_aes_##keylen##_##mode(void) \
 543 { return AESNI_CAPABLE?&aesni_##keylen##_##mode:&aes_##keylen##_##mode; }
 544
 545 #elif   defined(AES_ASM) && (defined(__sparc) || defined(__sparc__))
 546
 547 # include "sparc_arch.h"
 548
 549 extern unsigned int OPENSSL_sparcv9cap_P[];
 550
 551 /*
 552  * Initial Fujitsu SPARC64 X support
 553  */
 554 # define HWAES_CAPABLE           (OPENSSL_sparcv9cap_P[0] & SPARCV9_FJAESX)
 555 # define HWAES_set_encrypt_key aes_fx_set_encrypt_key
 556 # define HWAES_set_decrypt_key aes_fx_set_decrypt_key
 557 # define HWAES_encrypt aes_fx_encrypt
 558 # define HWAES_decrypt aes_fx_decrypt
 559 # define HWAES_cbc_encrypt aes_fx_cbc_encrypt
 560 # define HWAES_ctr32_encrypt_blocks aes_fx_ctr32_encrypt_blocks
 561
 562 # define SPARC_AES_CAPABLE       (OPENSSL_sparcv9cap_P[1] & CFR_AES)
 563
 564 void aes_t4_set_encrypt_key(const unsigned char *key, int bits, AES_KEY *ks);
 565 void aes_t4_set_decrypt_key(const unsigned char *key, int bits, AES_KEY *ks);
 566 void aes_t4_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 567                     const AES_KEY *key);
 568 void aes_t4_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 569                     const AES_KEY *key);
 570 /*
 571  * Key-length specific subroutines were chosen for following reason.
 572  * Each SPARC T4 core can execute up to 8 threads which share core's
 573  * resources. Loading as much key material to registers allows to
 574  * minimize references to shared memory interface, as well as amount
 575  * of instructions in inner loops [much needed on T4]. But then having
 576  * non-key-length specific routines would require conditional branches
 577  * either in inner loops or on subroutines' entries. Former is hardly
 578  * acceptable, while latter means code size increase to size occupied
 579  * by multiple key-length specific subroutines, so why fight?
 580  */
 581 void aes128_t4_cbc_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 582                            size_t len, const AES_KEY *key,
 583                            unsigned char *ivec);
 584 void aes128_t4_cbc_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 585                            size_t len, const AES_KEY *key,
 586                            unsigned char *ivec);
 587 void aes192_t4_cbc_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 588                            size_t len, const AES_KEY *key,
 589                            unsigned char *ivec);
 590 void aes192_t4_cbc_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 591                            size_t len, const AES_KEY *key,
 592                            unsigned char *ivec);
 593 void aes256_t4_cbc_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 594                            size_t len, const AES_KEY *key,
 595                            unsigned char *ivec);
 596 void aes256_t4_cbc_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 597                            size_t len, const AES_KEY *key,
 598                            unsigned char *ivec);
 599 void aes128_t4_ctr32_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 600                              size_t blocks, const AES_KEY *key,
 601                              unsigned char *ivec);
 602 void aes192_t4_ctr32_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 603                              size_t blocks, const AES_KEY *key,
 604                              unsigned char *ivec);
 605 void aes256_t4_ctr32_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 606                              size_t blocks, const AES_KEY *key,
 607                              unsigned char *ivec);
 608 void aes128_t4_xts_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 609                            size_t blocks, const AES_KEY *key1,
 610                            const AES_KEY *key2, const unsigned char *ivec);
 611 void aes128_t4_xts_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 612                            size_t blocks, const AES_KEY *key1,
 613                            const AES_KEY *key2, const unsigned char *ivec);
 614 void aes256_t4_xts_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 615                            size_t blocks, const AES_KEY *key1,
 616                            const AES_KEY *key2, const unsigned char *ivec);
 617 void aes256_t4_xts_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 618                            size_t blocks, const AES_KEY *key1,
 619                            const AES_KEY *key2, const unsigned char *ivec);
 620
 621 static int aes_t4_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
 622                            const unsigned char *iv, int enc)
 623 {
 624     int ret, mode, bits;
 625     EVP_AES_KEY *dat = EVP_C_DATA(EVP_AES_KEY,ctx);
 626
 627     mode = EVP_CIPHER_CTX_mode(ctx);
 628     bits = EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8;
 629     if ((mode == EVP_CIPH_ECB_MODE || mode == EVP_CIPH_CBC_MODE)
 630         && !enc) {
 631         ret = 0;
 632         aes_t4_set_decrypt_key(key, bits, &dat->ks.ks);
 633         dat->block = (block128_f) aes_t4_decrypt;
 634         switch (bits) {
 635         case 128:
 636             dat->stream.cbc = mode == EVP_CIPH_CBC_MODE ?
 637                 (cbc128_f) aes128_t4_cbc_decrypt : NULL;
 638             break;
 639         case 192:
 640             dat->stream.cbc = mode == EVP_CIPH_CBC_MODE ?
 641                 (cbc128_f) aes192_t4_cbc_decrypt : NULL;
 642             break;
 643         case 256:
 644             dat->stream.cbc = mode == EVP_CIPH_CBC_MODE ?
 645                 (cbc128_f) aes256_t4_cbc_decrypt : NULL;
 646             break;
 647         default:
 648             ret = -1;
 649         }
 650     } else {
 651         ret = 0;
 652         aes_t4_set_encrypt_key(key, bits, &dat->ks.ks);
 653         dat->block = (block128_f) aes_t4_encrypt;
 654         switch (bits) {
 655         case 128:
 656             if (mode == EVP_CIPH_CBC_MODE)
 657                 dat->stream.cbc = (cbc128_f) aes128_t4_cbc_encrypt;
 658             else if (mode == EVP_CIPH_CTR_MODE)
 659                 dat->stream.ctr = (ctr128_f) aes128_t4_ctr32_encrypt;
 660             else
 661                 dat->stream.cbc = NULL;
 662             break;
 663         case 192:
 664             if (mode == EVP_CIPH_CBC_MODE)
 665                 dat->stream.cbc = (cbc128_f) aes192_t4_cbc_encrypt;
 666             else if (mode == EVP_CIPH_CTR_MODE)
 667                 dat->stream.ctr = (ctr128_f) aes192_t4_ctr32_encrypt;
 668             else
 669                 dat->stream.cbc = NULL;
 670             break;
 671         case 256:
 672             if (mode == EVP_CIPH_CBC_MODE)
 673                 dat->stream.cbc = (cbc128_f) aes256_t4_cbc_encrypt;
 674             else if (mode == EVP_CIPH_CTR_MODE)
 675                 dat->stream.ctr = (ctr128_f) aes256_t4_ctr32_encrypt;
 676             else
 677                 dat->stream.cbc = NULL;
 678             break;
 679         default:
 680             ret = -1;
 681         }
 682     }
 683
 684     if (ret < 0) {
 685         EVPerr(EVP_F_AES_T4_INIT_KEY, EVP_R_AES_KEY_SETUP_FAILED);
 686         return 0;
 687     }
 688
 689     return 1;
 690 }
 691
 692 # define aes_t4_cbc_cipher aes_cbc_cipher
 693 static int aes_t4_cbc_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 694                              const unsigned char *in, size_t len);
 695
 696 # define aes_t4_ecb_cipher aes_ecb_cipher
 697 static int aes_t4_ecb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 698                              const unsigned char *in, size_t len);
 699
 700 # define aes_t4_ofb_cipher aes_ofb_cipher
 701 static int aes_t4_ofb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 702                              const unsigned char *in, size_t len);
 703
 704 # define aes_t4_cfb_cipher aes_cfb_cipher
 705 static int aes_t4_cfb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 706                              const unsigned char *in, size_t len);
 707
 708 # define aes_t4_cfb8_cipher aes_cfb8_cipher
 709 static int aes_t4_cfb8_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 710                               const unsigned char *in, size_t len);
 711
 712 # define aes_t4_cfb1_cipher aes_cfb1_cipher
 713 static int aes_t4_cfb1_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 714                               const unsigned char *in, size_t len);
 715
 716 # define aes_t4_ctr_cipher aes_ctr_cipher
 717 static int aes_t4_ctr_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 718                              const unsigned char *in, size_t len);
 719
 720 static int aes_t4_gcm_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
 721                                const unsigned char *iv, int enc)
 722 {
 723     EVP_AES_GCM_CTX *gctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_GCM_CTX,ctx);
 724     if (!iv && !key)
 725         return 1;
 726     if (key) {
 727         int bits = EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8;
 728         aes_t4_set_encrypt_key(key, bits, &gctx->ks.ks);
 729         CRYPTO_gcm128_init(&gctx->gcm, &gctx->ks,
 730                            (block128_f) aes_t4_encrypt);
 731         switch (bits) {
 732         case 128:
 733             gctx->ctr = (ctr128_f) aes128_t4_ctr32_encrypt;
 734             break;
 735         case 192:
 736             gctx->ctr = (ctr128_f) aes192_t4_ctr32_encrypt;
 737             break;
 738         case 256:
 739             gctx->ctr = (ctr128_f) aes256_t4_ctr32_encrypt;
 740             break;
 741         default:
 742             return 0;
 743         }
 744         /*
 745          * If we have an iv can set it directly, otherwise use saved IV.
 746          */
 747         if (iv == NULL && gctx->iv_set)
 748             iv = gctx->iv;
 749         if (iv) {
 750             CRYPTO_gcm128_setiv(&gctx->gcm, iv, gctx->ivlen);
 751             gctx->iv_set = 1;
 752         }
 753         gctx->key_set = 1;
 754     } else {
 755         /* If key set use IV, otherwise copy */
 756         if (gctx->key_set)
 757             CRYPTO_gcm128_setiv(&gctx->gcm, iv, gctx->ivlen);
 758         else
 759             memcpy(gctx->iv, iv, gctx->ivlen);
 760         gctx->iv_set = 1;
 761         gctx->iv_gen = 0;
 762     }
 763     return 1;
 764 }
 765
 766 # define aes_t4_gcm_cipher aes_gcm_cipher
 767 static int aes_t4_gcm_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 768                              const unsigned char *in, size_t len);
 769
 770 static int aes_t4_xts_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
 771                                const unsigned char *iv, int enc)
 772 {
 773     EVP_AES_XTS_CTX *xctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_XTS_CTX,ctx);
 774     if (!iv && !key)
 775         return 1;
 776
 777     if (key) {
 778         int bits = EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4;
 779         xctx->stream = NULL;
 780         /* key_len is two AES keys */
 781         if (enc) {
 782             aes_t4_set_encrypt_key(key, bits, &xctx->ks1.ks);
 783             xctx->xts.block1 = (block128_f) aes_t4_encrypt;
 784             switch (bits) {
 785             case 128:
 786                 xctx->stream = aes128_t4_xts_encrypt;
 787                 break;
 788             case 256:
 789                 xctx->stream = aes256_t4_xts_encrypt;
 790                 break;
 791             default:
 792                 return 0;
 793             }
 794         } else {
 795             aes_t4_set_decrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4,
 796                                    &xctx->ks1.ks);
 797             xctx->xts.block1 = (block128_f) aes_t4_decrypt;
 798             switch (bits) {
 799             case 128:
 800                 xctx->stream = aes128_t4_xts_decrypt;
 801                 break;
 802             case 256:
 803                 xctx->stream = aes256_t4_xts_decrypt;
 804                 break;
 805             default:
 806                 return 0;
 807             }
 808         }
 809
 810         aes_t4_set_encrypt_key(key + EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) / 2,
 811                                EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4,
 812                                &xctx->ks2.ks);
 813         xctx->xts.block2 = (block128_f) aes_t4_encrypt;
 814
 815         xctx->xts.key1 = &xctx->ks1;
 816     }
 817
 818     if (iv) {
 819         xctx->xts.key2 = &xctx->ks2;
 820         memcpy(EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), iv, 16);
 821     }
 822
 823     return 1;
 824 }
 825
 826 # define aes_t4_xts_cipher aes_xts_cipher
 827 static int aes_t4_xts_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 828                              const unsigned char *in, size_t len);
 829
 830 static int aes_t4_ccm_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
 831                                const unsigned char *iv, int enc)
 832 {
 833     EVP_AES_CCM_CTX *cctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_CCM_CTX,ctx);
 834     if (!iv && !key)
 835         return 1;
 836     if (key) {
 837         int bits = EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8;
 838         aes_t4_set_encrypt_key(key, bits, &cctx->ks.ks);
 839         CRYPTO_ccm128_init(&cctx->ccm, cctx->M, cctx->L,
 840                            &cctx->ks, (block128_f) aes_t4_encrypt);
 841         cctx->str = NULL;
 842         cctx->key_set = 1;
 843     }
 844     if (iv) {
 845         memcpy(EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), iv, 15 - cctx->L);
 846         cctx->iv_set = 1;
 847     }
 848     return 1;
 849 }
 850
 851 # define aes_t4_ccm_cipher aes_ccm_cipher
 852 static int aes_t4_ccm_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 853                              const unsigned char *in, size_t len);
 854
 855 # ifndef OPENSSL_NO_OCB
 856 static int aes_t4_ocb_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
 857                                const unsigned char *iv, int enc)
 858 {
 859     EVP_AES_OCB_CTX *octx = EVP_C_DATA(EVP_AES_OCB_CTX,ctx);
 860     if (!iv && !key)
 861         return 1;
 862     if (key) {
 863         do {
 864             /*
 865              * We set both the encrypt and decrypt key here because decrypt
 866              * needs both. We could possibly optimise to remove setting the
 867              * decrypt for an encryption operation.
 868              */
 869             aes_t4_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
 870                                    &octx->ksenc.ks);
 871             aes_t4_set_decrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
 872                                    &octx->ksdec.ks);
 873             if (!CRYPTO_ocb128_init(&octx->ocb,
 874                                     &octx->ksenc.ks, &octx->ksdec.ks,
 875                                     (block128_f) aes_t4_encrypt,
 876                                     (block128_f) aes_t4_decrypt,
 877                                     NULL))
 878                 return 0;
 879         }
 880         while (0);
 881
 882         /*
 883          * If we have an iv we can set it directly, otherwise use saved IV.
 884          */
 885         if (iv == NULL && octx->iv_set)
 886             iv = octx->iv;
 887         if (iv) {
 888             if (CRYPTO_ocb128_setiv(&octx->ocb, iv, octx->ivlen, octx->taglen)
 889                 != 1)
 890                 return 0;
 891             octx->iv_set = 1;
 892         }
 893         octx->key_set = 1;
 894     } else {
 895         /* If key set use IV, otherwise copy */
 896         if (octx->key_set)
 897             CRYPTO_ocb128_setiv(&octx->ocb, iv, octx->ivlen, octx->taglen);
 898         else
 899             memcpy(octx->iv, iv, octx->ivlen);
 900         octx->iv_set = 1;
 901     }
 902     return 1;
 903 }
 904
 905 #  define aes_t4_ocb_cipher aes_ocb_cipher
 906 static int aes_t4_ocb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 907                              const unsigned char *in, size_t len);
 908 # endif                        /* OPENSSL_NO_OCB */
 909
 910 # define BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,blocksize,ivlen,nmode,mode,MODE,flags) \
 911 static const EVP_CIPHER aes_t4_##keylen##_##mode = { \
 912         nid##_##keylen##_##nmode,blocksize,keylen/8,ivlen, \
 913         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
 914         aes_t4_init_key,                \
 915         aes_t4_##mode##_cipher,         \
 916         NULL,                           \
 917         sizeof(EVP_AES_KEY),            \
 918         NULL,NULL,NULL,NULL }; \
 919 static const EVP_CIPHER aes_##keylen##_##mode = { \
 920         nid##_##keylen##_##nmode,blocksize,     \
 921         keylen/8,ivlen, \
 922         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
 923         aes_init_key,                   \
 924         aes_##mode##_cipher,            \
 925         NULL,                           \
 926         sizeof(EVP_AES_KEY),            \
 927         NULL,NULL,NULL,NULL }; \
 928 const EVP_CIPHER *EVP_aes_##keylen##_##mode(void) \
 929 { return SPARC_AES_CAPABLE?&aes_t4_##keylen##_##mode:&aes_##keylen##_##mode; }
 930
 931 # define BLOCK_CIPHER_custom(nid,keylen,blocksize,ivlen,mode,MODE,flags) \
 932 static const EVP_CIPHER aes_t4_##keylen##_##mode = { \
 933         nid##_##keylen##_##mode,blocksize, \
 934         (EVP_CIPH_##MODE##_MODE==EVP_CIPH_XTS_MODE?2:1)*keylen/8, ivlen, \
 935         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
 936         aes_t4_##mode##_init_key,       \
 937         aes_t4_##mode##_cipher,         \
 938         aes_##mode##_cleanup,           \
 939         sizeof(EVP_AES_##MODE##_CTX),   \
 940         NULL,NULL,aes_##mode##_ctrl,NULL }; \
 941 static const EVP_CIPHER aes_##keylen##_##mode = { \
 942         nid##_##keylen##_##mode,blocksize, \
 943         (EVP_CIPH_##MODE##_MODE==EVP_CIPH_XTS_MODE?2:1)*keylen/8, ivlen, \
 944         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
 945         aes_##mode##_init_key,          \
 946         aes_##mode##_cipher,            \
 947         aes_##mode##_cleanup,           \
 948         sizeof(EVP_AES_##MODE##_CTX),   \
 949         NULL,NULL,aes_##mode##_ctrl,NULL }; \
 950 const EVP_CIPHER *EVP_aes_##keylen##_##mode(void) \
 951 { return SPARC_AES_CAPABLE?&aes_t4_##keylen##_##mode:&aes_##keylen##_##mode; }
 952
 953 #elif defined(OPENSSL_CPUID_OBJ) && defined(__s390__)
 954 /*
 955  * IBM S390X support
 956  */
 957 # include "s390x_arch.h"
 958
 959 typedef struct {
 960     union {
 961         double align;
 962         /*-
 963          * KM-AES parameter block - begin
 964          * (see z/Architecture Principles of Operation >= SA22-7832-06)
 965          */
 966         struct {
 967             unsigned char k[32];
 968         } param;
 969         /* KM-AES parameter block - end */
 970     } km;
 971     unsigned int fc;
 972 } S390X_AES_ECB_CTX;
 973
 974 typedef struct {
 975     union {
 976         double align;
 977         /*-
 978          * KMO-AES parameter block - begin
 979          * (see z/Architecture Principles of Operation >= SA22-7832-08)
 980          */
 981         struct {
 982             unsigned char cv[16];
 983             unsigned char k[32];
 984         } param;
 985         /* KMO-AES parameter block - end */
 986     } kmo;
 987     unsigned int fc;
 988
 989     int res;
 990 } S390X_AES_OFB_CTX;
 991
 992 typedef struct {
 993     union {
 994         double align;
 995         /*-
 996          * KMF-AES parameter block - begin
 997          * (see z/Architecture Principles of Operation >= SA22-7832-08)
 998          */
 999         struct {
1000             unsigned char cv[16];
1001             unsigned char k[32];
1002         } param;
1003         /* KMF-AES parameter block - end */
1004     } kmf;
1005     unsigned int fc;
1006
1007     int res;
1008 } S390X_AES_CFB_CTX;
1009
1010 typedef struct {
1011     union {
1012         double align;
1013         /*-
1014          * KMA-GCM-AES parameter block - begin
1015          * (see z/Architecture Principles of Operation >= SA22-7832-11)
1016          */
1017         struct {
1018             unsigned char reserved[12];
1019             union {
1020                 unsigned int w;
1021                 unsigned char b[4];
1022             } cv;
1023             union {
1024                 unsigned long long g[2];
1025                 unsigned char b[16];
1026             } t;
1027             unsigned char h[16];
1028             unsigned long long taadl;
1029             unsigned long long tpcl;
1030             union {
1031                 unsigned long long g[2];
1032                 unsigned int w[4];
1033             } j0;
1034             unsigned char k[32];
1035         } param;
1036         /* KMA-GCM-AES parameter block - end */
1037     } kma;
1038     unsigned int fc;
1039     int key_set;
1040
1041     unsigned char *iv;
1042     int ivlen;
1043     int iv_set;
1044     int iv_gen;
1045
1046     int taglen;
1047
1048     unsigned char ares[16];
1049     unsigned char mres[16];
1050     unsigned char kres[16];
1051     int areslen;
1052     int mreslen;
1053     int kreslen;
1054
1055     int tls_aad_len;
1056 } S390X_AES_GCM_CTX;
1057
1058 typedef struct {
1059     union {
1060         double align;
1061         /*-
1062          * Padding is chosen so that ccm.kmac_param.k overlaps with key.k and
1063          * ccm.fc with key.k.rounds. Remember that on s390x, an AES_KEY's
1064          * rounds field is used to store the function code and that the key
1065          * schedule is not stored (if aes hardware support is detected).
1066          */
1067         struct {
1068             unsigned char pad[16];
1069             AES_KEY k;
1070         } key;
1071
1072         struct {
1073             /*-
1074              * KMAC-AES parameter block - begin
1075              * (see z/Architecture Principles of Operation >= SA22-7832-08)
1076              */
1077             struct {
1078                 union {
1079                     unsigned long long g[2];
1080                     unsigned char b[16];
1081                 } icv;
1082                 unsigned char k[32];
1083             } kmac_param;
1084             /* KMAC-AES paramater block - end */
1085
1086             union {
1087                 unsigned long long g[2];
1088                 unsigned char b[16];
1089             } nonce;
1090             union {
1091                 unsigned long long g[2];
1092                 unsigned char b[16];
1093             } buf;
1094
1095             unsigned long long blocks;
1096             int l;
1097             int m;
1098             int tls_aad_len;
1099             int iv_set;
1100             int tag_set;
1101             int len_set;
1102             int key_set;
1103
1104             unsigned char pad[140];
1105             unsigned int fc;
1106         } ccm;
1107     } aes;
1108 } S390X_AES_CCM_CTX;
1109
1110 /* Convert key size to function code: [16,24,32] -> [18,19,20]. */
1111 # define S390X_AES_FC(keylen)  (S390X_AES_128 + ((((keylen) << 3) - 128) >> 6))
1112
1113 /* Most modes of operation need km for partial block processing. */
1114 # define S390X_aes_128_CAPABLE (OPENSSL_s390xcap_P.km[0] &      \
1115                                 S390X_CAPBIT(S390X_AES_128))
1116 # define S390X_aes_192_CAPABLE (OPENSSL_s390xcap_P.km[0] &      \
1117                                 S390X_CAPBIT(S390X_AES_192))
1118 # define S390X_aes_256_CAPABLE (OPENSSL_s390xcap_P.km[0] &      \
1119                                 S390X_CAPBIT(S390X_AES_256))
1120
1121 # define s390x_aes_init_key aes_init_key
1122 static int s390x_aes_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
1123                               const unsigned char *iv, int enc);
1124
1125 # define S390X_aes_128_cbc_CAPABLE      1       /* checked by callee */
1126 # define S390X_aes_192_cbc_CAPABLE      1
1127 # define S390X_aes_256_cbc_CAPABLE      1
1128 # define S390X_AES_CBC_CTX              EVP_AES_KEY
1129
1130 # define s390x_aes_cbc_init_key aes_init_key
1131
1132 # define s390x_aes_cbc_cipher aes_cbc_cipher
1133 static int s390x_aes_cbc_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1134                                 const unsigned char *in, size_t len);
1135
1136 # define S390X_aes_128_ecb_CAPABLE      S390X_aes_128_CAPABLE
1137 # define S390X_aes_192_ecb_CAPABLE      S390X_aes_192_CAPABLE
1138 # define S390X_aes_256_ecb_CAPABLE      S390X_aes_256_CAPABLE
1139
1140 static int s390x_aes_ecb_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx,
1141                                   const unsigned char *key,
1142                                   const unsigned char *iv, int enc)
1143 {
1144     S390X_AES_ECB_CTX *cctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_ECB_CTX, ctx);
1145     const int keylen = EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx);
1146
1147     cctx->fc = S390X_AES_FC(keylen);
1148     if (!enc)
1149         cctx->fc |= S390X_DECRYPT;
1150
1151     memcpy(cctx->km.param.k, key, keylen);
1152     return 1;
1153 }
1154
1155 static int s390x_aes_ecb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1156                                 const unsigned char *in, size_t len)
1157 {
1158     S390X_AES_ECB_CTX *cctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_ECB_CTX, ctx);
1159
1160     s390x_km(in, len, out, cctx->fc, &cctx->km.param);
1161     return 1;
1162 }
1163
1164 # define S390X_aes_128_ofb_CAPABLE (S390X_aes_128_CAPABLE &&            \
1165                                     (OPENSSL_s390xcap_P.kmo[0] &        \
1166                                      S390X_CAPBIT(S390X_AES_128)))
1167 # define S390X_aes_192_ofb_CAPABLE (S390X_aes_192_CAPABLE &&            \
1168                                     (OPENSSL_s390xcap_P.kmo[0] &        \
1169                                      S390X_CAPBIT(S390X_AES_192)))
1170 # define S390X_aes_256_ofb_CAPABLE (S390X_aes_256_CAPABLE &&            \
1171                                     (OPENSSL_s390xcap_P.kmo[0] &        \
1172                                      S390X_CAPBIT(S390X_AES_256)))
1173
1174 static int s390x_aes_ofb_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx,
1175                                   const unsigned char *key,
1176                                   const unsigned char *ivec, int enc)
1177 {
1178     S390X_AES_OFB_CTX *cctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_OFB_CTX, ctx);
1179     const unsigned char *iv = EVP_CIPHER_CTX_original_iv(ctx);
1180     const int keylen = EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx);
1181     const int ivlen = EVP_CIPHER_CTX_iv_length(ctx);
1182
1183     memcpy(cctx->kmo.param.cv, iv, ivlen);
1184     memcpy(cctx->kmo.param.k, key, keylen);
1185     cctx->fc = S390X_AES_FC(keylen);
1186     cctx->res = 0;
1187     return 1;
1188 }
1189
1190 static int s390x_aes_ofb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1191                                 const unsigned char *in, size_t len)
1192 {
1193     S390X_AES_OFB_CTX *cctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_OFB_CTX, ctx);
1194     int n = cctx->res;
1195     int rem;
1196
1197     while (n && len) {
1198         *out = *in ^ cctx->kmo.param.cv[n];
1199         n = (n + 1) & 0xf;
1200         --len;
1201         ++in;
1202         ++out;
1203     }
1204
1205     rem = len & 0xf;
1206
1207     len &= ~(size_t)0xf;
1208     if (len) {
1209         s390x_kmo(in, len, out, cctx->fc, &cctx->kmo.param);
1210
1211         out += len;
1212         in += len;
1213     }
1214
1215     if (rem) {
1216         s390x_km(cctx->kmo.param.cv, 16, cctx->kmo.param.cv, cctx->fc,
1217                  cctx->kmo.param.k);
1218
1219         while (rem--) {
1220             out[n] = in[n] ^ cctx->kmo.param.cv[n];
1221             ++n;
1222         }
1223     }
1224
1225     cctx->res = n;
1226     return 1;
1227 }
1228
1229 # define S390X_aes_128_cfb_CAPABLE (S390X_aes_128_CAPABLE &&            \
1230                                     (OPENSSL_s390xcap_P.kmf[0] &        \
1231                                      S390X_CAPBIT(S390X_AES_128)))
1232 # define S390X_aes_192_cfb_CAPABLE (S390X_aes_192_CAPABLE &&            \
1233                                     (OPENSSL_s390xcap_P.kmf[0] &        \
1234                                      S390X_CAPBIT(S390X_AES_192)))
1235 # define S390X_aes_256_cfb_CAPABLE (S390X_aes_256_CAPABLE &&            \
1236                                     (OPENSSL_s390xcap_P.kmf[0] &        \
1237                                      S390X_CAPBIT(S390X_AES_256)))
1238
1239 static int s390x_aes_cfb_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx,
1240                                   const unsigned char *key,
1241                                   const unsigned char *ivec, int enc)
1242 {
1243     S390X_AES_CFB_CTX *cctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_CFB_CTX, ctx);
1244     const unsigned char *iv = EVP_CIPHER_CTX_original_iv(ctx);
1245     const int keylen = EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx);
1246     const int ivlen = EVP_CIPHER_CTX_iv_length(ctx);
1247
1248     cctx->fc = S390X_AES_FC(keylen);
1249     cctx->fc |= 16 << 24;   /* 16 bytes cipher feedback */
1250     if (!enc)
1251         cctx->fc |= S390X_DECRYPT;
1252
1253     cctx->res = 0;
1254     memcpy(cctx->kmf.param.cv, iv, ivlen);
1255     memcpy(cctx->kmf.param.k, key, keylen);
1256     return 1;
1257 }
1258
1259 static int s390x_aes_cfb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1260                                 const unsigned char *in, size_t len)
1261 {
1262     S390X_AES_CFB_CTX *cctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_CFB_CTX, ctx);
1263     const int keylen = EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx);
1264     const int enc = EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx);
1265     int n = cctx->res;
1266     int rem;
1267     unsigned char tmp;
1268
1269     while (n && len) {
1270         tmp = *in;
1271         *out = cctx->kmf.param.cv[n] ^ tmp;
1272         cctx->kmf.param.cv[n] = enc ? *out : tmp;
1273         n = (n + 1) & 0xf;
1274         --len;
1275         ++in;
1276         ++out;
1277     }
1278
1279     rem = len & 0xf;
1280
1281     len &= ~(size_t)0xf;
1282     if (len) {
1283         s390x_kmf(in, len, out, cctx->fc, &cctx->kmf.param);
1284
1285         out += len;
1286         in += len;
1287     }
1288
1289     if (rem) {
1290         s390x_km(cctx->kmf.param.cv, 16, cctx->kmf.param.cv,
1291                  S390X_AES_FC(keylen), cctx->kmf.param.k);
1292
1293         while (rem--) {
1294             tmp = in[n];
1295             out[n] = cctx->kmf.param.cv[n] ^ tmp;
1296             cctx->kmf.param.cv[n] = enc ? out[n] : tmp;
1297             ++n;
1298         }
1299     }
1300
1301     cctx->res = n;
1302     return 1;
1303 }
1304
1305 # define S390X_aes_128_cfb8_CAPABLE (OPENSSL_s390xcap_P.kmf[0] &        \
1306                                      S390X_CAPBIT(S390X_AES_128))
1307 # define S390X_aes_192_cfb8_CAPABLE (OPENSSL_s390xcap_P.kmf[0] &        \
1308                                      S390X_CAPBIT(S390X_AES_192))
1309 # define S390X_aes_256_cfb8_CAPABLE (OPENSSL_s390xcap_P.kmf[0] &        \
1310                                      S390X_CAPBIT(S390X_AES_256))
1311
1312 static int s390x_aes_cfb8_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx,
1313                                    const unsigned char *key,
1314                                    const unsigned char *ivec, int enc)
1315 {
1316     S390X_AES_CFB_CTX *cctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_CFB_CTX, ctx);
1317     const unsigned char *iv = EVP_CIPHER_CTX_original_iv(ctx);
1318     const int keylen = EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx);
1319     const int ivlen = EVP_CIPHER_CTX_iv_length(ctx);
1320
1321     cctx->fc = S390X_AES_FC(keylen);
1322     cctx->fc |= 1 << 24;   /* 1 byte cipher feedback */
1323     if (!enc)
1324         cctx->fc |= S390X_DECRYPT;
1325
1326     memcpy(cctx->kmf.param.cv, iv, ivlen);
1327     memcpy(cctx->kmf.param.k, key, keylen);
1328     return 1;
1329 }
1330
1331 static int s390x_aes_cfb8_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1332                                  const unsigned char *in, size_t len)
1333 {
1334     S390X_AES_CFB_CTX *cctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_CFB_CTX, ctx);
1335
1336     s390x_kmf(in, len, out, cctx->fc, &cctx->kmf.param);
1337     return 1;
1338 }
1339
1340 # define S390X_aes_128_cfb1_CAPABLE     0
1341 # define S390X_aes_192_cfb1_CAPABLE     0
1342 # define S390X_aes_256_cfb1_CAPABLE     0
1343
1344 # define s390x_aes_cfb1_init_key aes_init_key
1345
1346 # define s390x_aes_cfb1_cipher aes_cfb1_cipher
1347 static int s390x_aes_cfb1_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1348                                  const unsigned char *in, size_t len);
1349
1350 # define S390X_aes_128_ctr_CAPABLE      1       /* checked by callee */
1351 # define S390X_aes_192_ctr_CAPABLE      1
1352 # define S390X_aes_256_ctr_CAPABLE      1
1353 # define S390X_AES_CTR_CTX              EVP_AES_KEY
1354
1355 # define s390x_aes_ctr_init_key aes_init_key
1356
1357 # define s390x_aes_ctr_cipher aes_ctr_cipher
1358 static int s390x_aes_ctr_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1359                                 const unsigned char *in, size_t len);
1360
1361 # define S390X_aes_128_gcm_CAPABLE (S390X_aes_128_CAPABLE &&            \
1362                                     (OPENSSL_s390xcap_P.kma[0] &        \
1363                                      S390X_CAPBIT(S390X_AES_128)))
1364 # define S390X_aes_192_gcm_CAPABLE (S390X_aes_192_CAPABLE &&            \
1365                                     (OPENSSL_s390xcap_P.kma[0] &        \
1366                                      S390X_CAPBIT(S390X_AES_192)))
1367 # define S390X_aes_256_gcm_CAPABLE (S390X_aes_256_CAPABLE &&            \
1368                                     (OPENSSL_s390xcap_P.kma[0] &        \
1369                                      S390X_CAPBIT(S390X_AES_256)))
1370
1371 /* iv + padding length for iv lenghts != 12 */
1372 # define S390X_gcm_ivpadlen(i)  ((((i) + 15) >> 4 << 4) + 16)
1373
1374 /*-
1375  * Process additional authenticated data. Returns 0 on success. Code is
1376  * big-endian.
1377  */
1378 static int s390x_aes_gcm_aad(S390X_AES_GCM_CTX *ctx, const unsigned char *aad,
1379                              size_t len)
1380 {
1381     unsigned long long alen;
1382     int n, rem;
1383
1384     if (ctx->kma.param.tpcl)
1385         return -2;
1386
1387     alen = ctx->kma.param.taadl + len;
1388     if (alen > (U64(1) << 61) || (sizeof(len) == 8 && alen < len))
1389         return -1;
1390     ctx->kma.param.taadl = alen;
1391
1392     n = ctx->areslen;
1393     if (n) {
1394         while (n && len) {
1395             ctx->ares[n] = *aad;
1396             n = (n + 1) & 0xf;
1397             ++aad;
1398             --len;
1399         }
1400         /* ctx->ares contains a complete block if offset has wrapped around */
1401         if (!n) {
1402             s390x_kma(ctx->ares, 16, NULL, 0, NULL, ctx->fc, &ctx->kma.param);
1403             ctx->fc |= S390X_KMA_HS;
1404         }
1405         ctx->areslen = n;
1406     }
1407
1408     rem = len & 0xf;
1409
1410     len &= ~(size_t)0xf;
1411     if (len) {
1412         s390x_kma(aad, len, NULL, 0, NULL, ctx->fc, &ctx->kma.param);
1413         aad += len;
1414         ctx->fc |= S390X_KMA_HS;
1415     }
1416
1417     if (rem) {
1418         ctx->areslen = rem;
1419
1420         do {
1421             --rem;
1422             ctx->ares[rem] = aad[rem];
1423         } while (rem);
1424     }
1425     return 0;
1426 }
1427
1428 /*-
1429  * En/de-crypt plain/cipher-text and authenticate ciphertext. Returns 0 for
1430  * success. Code is big-endian.
1431  */
1432 static int s390x_aes_gcm(S390X_AES_GCM_CTX *ctx, const unsigned char *in,
1433                          unsigned char *out, size_t len)
1434 {
1435     const unsigned char *inptr;
1436     unsigned long long mlen;
1437     union {
1438         unsigned int w[4];
1439         unsigned char b[16];
1440     } buf;
1441     size_t inlen;
1442     int n, rem, i;
1443
1444     mlen = ctx->kma.param.tpcl + len;
1445     if (mlen > ((U64(1) << 36) - 32) || (sizeof(len) == 8 && mlen < len))
1446         return -1;
1447     ctx->kma.param.tpcl = mlen;
1448
1449     n = ctx->mreslen;
1450     if (n) {
1451         inptr = in;
1452         inlen = len;
1453         while (n && inlen) {
1454             ctx->mres[n] = *inptr;
1455             n = (n + 1) & 0xf;
1456             ++inptr;
1457             --inlen;
1458         }
1459         /* ctx->mres contains a complete block if offset has wrapped around */
1460         if (!n) {
1461             s390x_kma(ctx->ares, ctx->areslen, ctx->mres, 16, buf.b,
1462                       ctx->fc | S390X_KMA_LAAD, &ctx->kma.param);
1463             ctx->fc |= S390X_KMA_HS;
1464             ctx->areslen = 0;
1465
1466             /* previous call already encrypted/decrypted its remainder,
1467              * see comment below */
1468             n = ctx->mreslen;
1469             while (n) {
1470                 *out = buf.b[n];
1471                 n = (n + 1) & 0xf;
1472                 ++out;
1473                 ++in;
1474                 --len;
1475             }
1476             ctx->mreslen = 0;
1477         }
1478     }
1479
1480     rem = len & 0xf;
1481
1482     len &= ~(size_t)0xf;
1483     if (len) {
1484         s390x_kma(ctx->ares, ctx->areslen, in, len, out,
1485                   ctx->fc | S390X_KMA_LAAD, &ctx->kma.param);
1486         in += len;
1487         out += len;
1488         ctx->fc |= S390X_KMA_HS;
1489         ctx->areslen = 0;
1490     }
1491
1492     /*-
1493      * If there is a remainder, it has to be saved such that it can be
1494      * processed by kma later. However, we also have to do the for-now
1495      * unauthenticated encryption/decryption part here and now...
1496      */
1497     if (rem) {
1498         if (!ctx->mreslen) {
1499             buf.w[0] = ctx->kma.param.j0.w[0];
1500             buf.w[1] = ctx->kma.param.j0.w[1];
1501             buf.w[2] = ctx->kma.param.j0.w[2];
1502             buf.w[3] = ctx->kma.param.cv.w + 1;
1503             s390x_km(buf.b, 16, ctx->kres, ctx->fc & 0x1f, &ctx->kma.param.k);
1504         }
1505
1506         n = ctx->mreslen;
1507         for (i = 0; i < rem; i++) {
1508             ctx->mres[n + i] = in[i];
1509             out[i] = in[i] ^ ctx->kres[n + i];
1510         }
1511
1512         ctx->mreslen += rem;
1513     }
1514     return 0;
1515 }
1516
1517 /*-
1518  * Initialize context structure. Code is big-endian.
1519  */
1520 static void s390x_aes_gcm_setiv(S390X_AES_GCM_CTX *ctx,
1521                                 const unsigned char *iv)
1522 {
1523     ctx->kma.param.t.g[0] = 0;
1524     ctx->kma.param.t.g[1] = 0;
1525     ctx->kma.param.tpcl = 0;
1526     ctx->kma.param.taadl = 0;
1527     ctx->mreslen = 0;
1528     ctx->areslen = 0;
1529     ctx->kreslen = 0;
1530
1531     if (ctx->ivlen == 12) {
1532         memcpy(&ctx->kma.param.j0, iv, ctx->ivlen);
1533         ctx->kma.param.j0.w[3] = 1;
1534         ctx->kma.param.cv.w = 1;
1535     } else {
1536         /* ctx->iv has the right size and is already padded. */
1537         memcpy(ctx->iv, iv, ctx->ivlen);
1538         s390x_kma(ctx->iv, S390X_gcm_ivpadlen(ctx->ivlen), NULL, 0, NULL,
1539                   ctx->fc, &ctx->kma.param);
1540         ctx->fc |= S390X_KMA_HS;
1541
1542         ctx->kma.param.j0.g[0] = ctx->kma.param.t.g[0];
1543         ctx->kma.param.j0.g[1] = ctx->kma.param.t.g[1];
1544         ctx->kma.param.cv.w = ctx->kma.param.j0.w[3];
1545         ctx->kma.param.t.g[0] = 0;
1546         ctx->kma.param.t.g[1] = 0;
1547     }
1548 }
1549
1550 /*-
1551  * Performs various operations on the context structure depending on control
1552  * type. Returns 1 for success, 0 for failure and -1 for unknown control type.
1553  * Code is big-endian.
1554  */
1555 static int s390x_aes_gcm_ctrl(EVP_CIPHER_CTX *c, int type, int arg, void *ptr)
1556 {
1557     S390X_AES_GCM_CTX *gctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_GCM_CTX, c);
1558     S390X_AES_GCM_CTX *gctx_out;
1559     EVP_CIPHER_CTX *out;
1560     unsigned char *buf, *iv;
1561     int ivlen, enc, len;
1562
1563     switch (type) {
1564     case EVP_CTRL_INIT:
1565         ivlen = EVP_CIPHER_CTX_iv_length(c);
1566         iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(c);
1567         gctx->key_set = 0;
1568         gctx->iv_set = 0;
1569         gctx->ivlen = ivlen;
1570         gctx->iv = iv;
1571         gctx->taglen = -1;
1572         gctx->iv_gen = 0;
1573         gctx->tls_aad_len = -1;
1574         return 1;
1575
1576     case EVP_CTRL_AEAD_SET_IVLEN:
1577         if (arg <= 0)
1578             return 0;
1579
1580         if (arg != 12) {
1581             iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(c);
1582             len = S390X_gcm_ivpadlen(arg);
1583
1584             /* Allocate memory for iv if needed. */
1585             if (gctx->ivlen == 12 || len > S390X_gcm_ivpadlen(gctx->ivlen)) {
1586                 if (gctx->iv != iv)
1587                     OPENSSL_free(gctx->iv);
1588
1589                 gctx->iv = OPENSSL_malloc(len);
1590                 if (gctx->iv == NULL)
1591                     return 0;
1592             }
1593             /* Add padding. */
1594             memset(gctx->iv + arg, 0, len - arg - 8);
1595             *((unsigned long long *)(gctx->iv + len - 8)) = arg << 3;
1596         }
1597         gctx->ivlen = arg;
1598         return 1;
1599
1600     case EVP_CTRL_AEAD_SET_TAG:
1601         buf = EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c);
1602         enc = EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c);
1603         if (arg <= 0 || arg > 16 || enc)
1604             return 0;
1605
1606         memcpy(buf, ptr, arg);
1607         gctx->taglen = arg;
1608         return 1;
1609
1610     case EVP_CTRL_AEAD_GET_TAG:
1611         enc = EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c);
1612         if (arg <= 0 || arg > 16 || !enc || gctx->taglen < 0)
1613             return 0;
1614
1615         memcpy(ptr, gctx->kma.param.t.b, arg);
1616         return 1;
1617
1618     case EVP_CTRL_GCM_SET_IV_FIXED:
1619         /* Special case: -1 length restores whole iv */
1620         if (arg == -1) {
1621             memcpy(gctx->iv, ptr, gctx->ivlen);
1622             gctx->iv_gen = 1;
1623             return 1;
1624         }
1625         /*
1626          * Fixed field must be at least 4 bytes and invocation field at least
1627          * 8.
1628          */
1629         if ((arg < 4) || (gctx->ivlen - arg) < 8)
1630             return 0;
1631
1632         if (arg)
1633             memcpy(gctx->iv, ptr, arg);
1634
1635         enc = EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c);
1636         if (enc && RAND_bytes(gctx->iv + arg, gctx->ivlen - arg) <= 0)
1637             return 0;
1638
1639         gctx->iv_gen = 1;
1640         return 1;
1641
1642     case EVP_CTRL_GCM_IV_GEN:
1643         if (gctx->iv_gen == 0 || gctx->key_set == 0)
1644             return 0;
1645
1646         s390x_aes_gcm_setiv(gctx, gctx->iv);
1647
1648         if (arg <= 0 || arg > gctx->ivlen)
1649             arg = gctx->ivlen;
1650
1651         memcpy(ptr, gctx->iv + gctx->ivlen - arg, arg);
1652         /*
1653          * Invocation field will be at least 8 bytes in size and so no need
1654          * to check wrap around or increment more than last 8 bytes.
1655          */
1656         (*(unsigned long long *)(gctx->iv + gctx->ivlen - 8))++;
1657         gctx->iv_set = 1;
1658         return 1;
1659
1660     case EVP_CTRL_GCM_SET_IV_INV:
1661         enc = EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c);
1662         if (gctx->iv_gen == 0 || gctx->key_set == 0 || enc)
1663             return 0;
1664
1665         memcpy(gctx->iv + gctx->ivlen - arg, ptr, arg);
1666         s390x_aes_gcm_setiv(gctx, gctx->iv);
1667         gctx->iv_set = 1;
1668         return 1;
1669
1670     case EVP_CTRL_AEAD_TLS1_AAD:
1671         /* Save the aad for later use. */
1672         if (arg != EVP_AEAD_TLS1_AAD_LEN)
1673             return 0;
1674
1675         buf = EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c);
1676         memcpy(buf, ptr, arg);
1677         gctx->tls_aad_len = arg;
1678
1679         len = buf[arg - 2] << 8 | buf[arg - 1];
1680         /* Correct length for explicit iv. */
1681         if (len < EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN)
1682             return 0;
1683         len -= EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN;
1684
1685         /* If decrypting correct for tag too. */
1686         enc = EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c);
1687         if (!enc) {
1688             if (len < EVP_GCM_TLS_TAG_LEN)
1689                 return 0;
1690             len -= EVP_GCM_TLS_TAG_LEN;
1691         }
1692         buf[arg - 2] = len >> 8;
1693         buf[arg - 1] = len & 0xff;
1694         /* Extra padding: tag appended to record. */
1695         return EVP_GCM_TLS_TAG_LEN;
1696
1697     case EVP_CTRL_COPY:
1698         out = ptr;
1699         gctx_out = EVP_C_DATA(S390X_AES_GCM_CTX, out);
1700         iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(c);
1701
1702         if (gctx->iv == iv) {
1703             gctx_out->iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(out);
1704         } else {
1705             len = S390X_gcm_ivpadlen(gctx->ivlen);
1706
1707             gctx_out->iv = OPENSSL_malloc(len);
1708             if (gctx_out->iv == NULL)
1709                 return 0;
1710
1711             memcpy(gctx_out->iv, gctx->iv, len);
1712         }
1713         return 1;
1714
1715     default:
1716         return -1;
1717     }
1718 }
1719
1720 /*-
1721  * Set key and/or iv. Returns 1 on success. Otherwise 0 is returned.
1722  */
1723 static int s390x_aes_gcm_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx,
1724                                   const unsigned char *key,
1725                                   const unsigned char *iv, int enc)
1726 {
1727     S390X_AES_GCM_CTX *gctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_GCM_CTX, ctx);
1728     int keylen;
1729
1730     if (iv == NULL && key == NULL)
1731         return 1;
1732
1733     if (key != NULL) {
1734         keylen = EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx);
1735         memcpy(&gctx->kma.param.k, key, keylen);
1736
1737         gctx->fc = S390X_AES_FC(keylen);
1738         if (!enc)
1739             gctx->fc |= S390X_DECRYPT;
1740
1741         if (iv == NULL && gctx->iv_set)
1742             iv = gctx->iv;
1743
1744         if (iv != NULL) {
1745             s390x_aes_gcm_setiv(gctx, iv);
1746             gctx->iv_set = 1;
1747         }
1748         gctx->key_set = 1;
1749     } else {
1750         if (gctx->key_set)
1751             s390x_aes_gcm_setiv(gctx, iv);
1752         else
1753             memcpy(gctx->iv, iv, gctx->ivlen);
1754
1755         gctx->iv_set = 1;
1756         gctx->iv_gen = 0;
1757     }
1758     return 1;
1759 }
1760
1761 /*-
1762  * En/de-crypt and authenticate TLS packet. Returns the number of bytes written
1763  * if successful. Otherwise -1 is returned. Code is big-endian.
1764  */
1765 static int s390x_aes_gcm_tls_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1766                                     const unsigned char *in, size_t len)
1767 {
1768     S390X_AES_GCM_CTX *gctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_GCM_CTX, ctx);
1769     const unsigned char *buf = EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx);
1770     const int enc = EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx);
1771     int rv = -1;
1772
1773     if (out != in || len < (EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN + EVP_GCM_TLS_TAG_LEN))
1774         return -1;
1775
1776     if (EVP_CIPHER_CTX_ctrl(ctx, enc ? EVP_CTRL_GCM_IV_GEN
1777                                      : EVP_CTRL_GCM_SET_IV_INV,
1778                             EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN, out) <= 0)
1779         goto err;
1780
1781     in += EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN;
1782     out += EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN;
1783     len -= EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN + EVP_GCM_TLS_TAG_LEN;
1784
1785     gctx->kma.param.taadl = gctx->tls_aad_len << 3;
1786     gctx->kma.param.tpcl = len << 3;
1787     s390x_kma(buf, gctx->tls_aad_len, in, len, out,
1788               gctx->fc | S390X_KMA_LAAD | S390X_KMA_LPC, &gctx->kma.param);
1789
1790     if (enc) {
1791         memcpy(out + len, gctx->kma.param.t.b, EVP_GCM_TLS_TAG_LEN);
1792         rv = len + EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN + EVP_GCM_TLS_TAG_LEN;
1793     } else {
1794         if (CRYPTO_memcmp(gctx->kma.param.t.b, in + len,
1795                           EVP_GCM_TLS_TAG_LEN)) {
1796             OPENSSL_cleanse(out, len);
1797             goto err;
1798         }
1799         rv = len;
1800     }
1801 err:
1802     gctx->iv_set = 0;
1803     gctx->tls_aad_len = -1;
1804     return rv;
1805 }
1806
1807 /*-
1808  * Called from EVP layer to initialize context, process additional
1809  * authenticated data, en/de-crypt plain/cipher-text and authenticate
1810  * ciphertext or process a TLS packet, depending on context. Returns bytes
1811  * written on success. Otherwise -1 is returned. Code is big-endian.
1812  */
1813 static int s390x_aes_gcm_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1814                                 const unsigned char *in, size_t len)
1815 {
1816     S390X_AES_GCM_CTX *gctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_GCM_CTX, ctx);
1817     unsigned char *buf, tmp[16];
1818     int enc;
1819
1820     if (!gctx->key_set)
1821         return -1;
1822
1823     if (gctx->tls_aad_len >= 0)
1824         return s390x_aes_gcm_tls_cipher(ctx, out, in, len);
1825
1826     if (!gctx->iv_set)
1827         return -1;
1828
1829     if (in != NULL) {
1830         if (out == NULL) {
1831             if (s390x_aes_gcm_aad(gctx, in, len))
1832                 return -1;
1833         } else {
1834             if (s390x_aes_gcm(gctx, in, out, len))
1835                 return -1;
1836         }
1837         return len;
1838     } else {
1839         gctx->kma.param.taadl <<= 3;
1840         gctx->kma.param.tpcl <<= 3;
1841         s390x_kma(gctx->ares, gctx->areslen, gctx->mres, gctx->mreslen, tmp,
1842                   gctx->fc | S390X_KMA_LAAD | S390X_KMA_LPC, &gctx->kma.param);
1843         /* recall that we already did en-/decrypt gctx->mres
1844          * and returned it to caller... */
1845         OPENSSL_cleanse(tmp, gctx->mreslen);
1846         gctx->iv_set = 0;
1847
1848         enc = EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx);
1849         if (enc) {
1850             gctx->taglen = 16;
1851         } else {
1852             if (gctx->taglen < 0)
1853                 return -1;
1854
1855             buf = EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx);
1856             if (CRYPTO_memcmp(buf, gctx->kma.param.t.b, gctx->taglen))
1857                 return -1;
1858         }
1859         return 0;
1860     }
1861 }
1862
1863 static int s390x_aes_gcm_cleanup(EVP_CIPHER_CTX *c)
1864 {
1865     S390X_AES_GCM_CTX *gctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_GCM_CTX, c);
1866     const unsigned char *iv;
1867
1868     if (gctx == NULL)
1869         return 0;
1870
1871     iv = EVP_CIPHER_CTX_iv(c);
1872     if (iv != gctx->iv)
1873         OPENSSL_free(gctx->iv);
1874
1875     OPENSSL_cleanse(gctx, sizeof(*gctx));
1876     return 1;
1877 }
1878
1879 # define S390X_AES_XTS_CTX              EVP_AES_XTS_CTX
1880 # define S390X_aes_128_xts_CAPABLE      1       /* checked by callee */
1881 # define S390X_aes_256_xts_CAPABLE      1
1882
1883 # define s390x_aes_xts_init_key aes_xts_init_key
1884 static int s390x_aes_xts_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx,
1885                                   const unsigned char *key,
1886                                   const unsigned char *iv, int enc);
1887 # define s390x_aes_xts_cipher aes_xts_cipher
1888 static int s390x_aes_xts_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1889                                 const unsigned char *in, size_t len);
1890 # define s390x_aes_xts_ctrl aes_xts_ctrl
1891 static int s390x_aes_xts_ctrl(EVP_CIPHER_CTX *, int type, int arg, void *ptr);
1892 # define s390x_aes_xts_cleanup aes_xts_cleanup
1893
1894 # define S390X_aes_128_ccm_CAPABLE (S390X_aes_128_CAPABLE &&            \
1895                                     (OPENSSL_s390xcap_P.kmac[0] &       \
1896                                      S390X_CAPBIT(S390X_AES_128)))
1897 # define S390X_aes_192_ccm_CAPABLE (S390X_aes_192_CAPABLE &&            \
1898                                     (OPENSSL_s390xcap_P.kmac[0] &       \
1899                                      S390X_CAPBIT(S390X_AES_192)))
1900 # define S390X_aes_256_ccm_CAPABLE (S390X_aes_256_CAPABLE &&            \
1901                                     (OPENSSL_s390xcap_P.kmac[0] &       \
1902                                      S390X_CAPBIT(S390X_AES_256)))
1903
1904 # define S390X_CCM_AAD_FLAG     0x40
1905
1906 /*-
1907  * Set nonce and length fields. Code is big-endian.
1908  */
1909 static inline void s390x_aes_ccm_setiv(S390X_AES_CCM_CTX *ctx,
1910                                           const unsigned char *nonce,
1911                                           size_t mlen)
1912 {
1913     ctx->aes.ccm.nonce.b[0] &= ~S390X_CCM_AAD_FLAG;
1914     ctx->aes.ccm.nonce.g[1] = mlen;
1915     memcpy(ctx->aes.ccm.nonce.b + 1, nonce, 15 - ctx->aes.ccm.l);
1916 }
1917
1918 /*-
1919  * Process additional authenticated data. Code is big-endian.
1920  */
1921 static void s390x_aes_ccm_aad(S390X_AES_CCM_CTX *ctx, const unsigned char *aad,
1922                               size_t alen)
1923 {
1924     unsigned char *ptr;
1925     int i, rem;
1926
1927     if (!alen)
1928         return;
1929
1930     ctx->aes.ccm.nonce.b[0] |= S390X_CCM_AAD_FLAG;
1931
1932     /* Suppress 'type-punned pointer dereference' warning. */
1933     ptr = ctx->aes.ccm.buf.b;
1934
1935     if (alen < ((1 << 16) - (1 << 8))) {
1936         *(uint16_t *)ptr = alen;
1937         i = 2;
1938     } else if (sizeof(alen) == 8
1939                && alen >= (size_t)1 << (32 % (sizeof(alen) * 8))) {
1940         *(uint16_t *)ptr = 0xffff;
1941         *(uint64_t *)(ptr + 2) = alen;
1942         i = 10;
1943     } else {
1944         *(uint16_t *)ptr = 0xfffe;
1945         *(uint32_t *)(ptr + 2) = alen;
1946         i = 6;
1947     }
1948
1949     while (i < 16 && alen) {
1950         ctx->aes.ccm.buf.b[i] = *aad;
1951         ++aad;
1952         --alen;
1953         ++i;
1954     }
1955     while (i < 16) {
1956         ctx->aes.ccm.buf.b[i] = 0;
1957         ++i;
1958     }
1959
1960     ctx->aes.ccm.kmac_param.icv.g[0] = 0;
1961     ctx->aes.ccm.kmac_param.icv.g[1] = 0;
1962     s390x_kmac(ctx->aes.ccm.nonce.b, 32, ctx->aes.ccm.fc,
1963                &ctx->aes.ccm.kmac_param);
1964     ctx->aes.ccm.blocks += 2;
1965
1966     rem = alen & 0xf;
1967     alen &= ~(size_t)0xf;
1968     if (alen) {
1969         s390x_kmac(aad, alen, ctx->aes.ccm.fc, &ctx->aes.ccm.kmac_param);
1970         ctx->aes.ccm.blocks += alen >> 4;
1971         aad += alen;
1972     }
1973     if (rem) {
1974         for (i = 0; i < rem; i++)
1975             ctx->aes.ccm.kmac_param.icv.b[i] ^= aad[i];
1976
1977         s390x_km(ctx->aes.ccm.kmac_param.icv.b, 16,
1978                  ctx->aes.ccm.kmac_param.icv.b, ctx->aes.ccm.fc,
1979                  ctx->aes.ccm.kmac_param.k);
1980         ctx->aes.ccm.blocks++;
1981     }
1982 }
1983
1984 /*-
1985  * En/de-crypt plain/cipher-text. Compute tag from plaintext. Returns 0 for
1986  * success.
1987  */
1988 static int s390x_aes_ccm(S390X_AES_CCM_CTX *ctx, const unsigned char *in,
1989                          unsigned char *out, size_t len, int enc)
1990 {
1991     size_t n, rem;
1992     unsigned int i, l, num;
1993     unsigned char flags;
1994
1995     flags = ctx->aes.ccm.nonce.b[0];
1996     if (!(flags & S390X_CCM_AAD_FLAG)) {
1997         s390x_km(ctx->aes.ccm.nonce.b, 16, ctx->aes.ccm.kmac_param.icv.b,
1998                  ctx->aes.ccm.fc, ctx->aes.ccm.kmac_param.k);
1999         ctx->aes.ccm.blocks++;
2000     }
2001     l = flags & 0x7;
2002     ctx->aes.ccm.nonce.b[0] = l;
2003
2004     /*-
2005      * Reconstruct length from encoded length field
2006      * and initialize it with counter value.
2007      */
2008     n = 0;
2009     for (i = 15 - l; i < 15; i++) {
2010         n |= ctx->aes.ccm.nonce.b[i];
2011         ctx->aes.ccm.nonce.b[i] = 0;
2012         n <<= 8;
2013     }
2014     n |= ctx->aes.ccm.nonce.b[15];
2015     ctx->aes.ccm.nonce.b[15] = 1;
2016
2017     if (n != len)
2018         return -1;              /* length mismatch */
2019
2020     if (enc) {
2021         /* Two operations per block plus one for tag encryption */
2022         ctx->aes.ccm.blocks += (((len + 15) >> 4) << 1) + 1;
2023         if (ctx->aes.ccm.blocks > (1ULL << 61))
2024             return -2;          /* too much data */
2025     }
2026
2027     num = 0;
2028     rem = len & 0xf;
2029     len &= ~(size_t)0xf;
2030
2031     if (enc) {
2032         /* mac-then-encrypt */
2033         if (len)
2034             s390x_kmac(in, len, ctx->aes.ccm.fc, &ctx->aes.ccm.kmac_param);
2035         if (rem) {
2036             for (i = 0; i < rem; i++)
2037                 ctx->aes.ccm.kmac_param.icv.b[i] ^= in[len + i];
2038
2039             s390x_km(ctx->aes.ccm.kmac_param.icv.b, 16,
2040                      ctx->aes.ccm.kmac_param.icv.b, ctx->aes.ccm.fc,
2041                      ctx->aes.ccm.kmac_param.k);
2042         }
2043
2044         CRYPTO_ctr128_encrypt_ctr32(in, out, len + rem, &ctx->aes.key.k,
2045                                     ctx->aes.ccm.nonce.b, ctx->aes.ccm.buf.b,
2046                                     &num, (ctr128_f)AES_ctr32_encrypt);
2047     } else {
2048         /* decrypt-then-mac */
2049         CRYPTO_ctr128_encrypt_ctr32(in, out, len + rem, &ctx->aes.key.k,
2050                                     ctx->aes.ccm.nonce.b, ctx->aes.ccm.buf.b,
2051                                     &num, (ctr128_f)AES_ctr32_encrypt);
2052
2053         if (len)
2054             s390x_kmac(out, len, ctx->aes.ccm.fc, &ctx->aes.ccm.kmac_param);
2055         if (rem) {
2056             for (i = 0; i < rem; i++)
2057                 ctx->aes.ccm.kmac_param.icv.b[i] ^= out[len + i];
2058
2059             s390x_km(ctx->aes.ccm.kmac_param.icv.b, 16,
2060                      ctx->aes.ccm.kmac_param.icv.b, ctx->aes.ccm.fc,
2061                      ctx->aes.ccm.kmac_param.k);
2062         }
2063     }
2064     /* encrypt tag */
2065     for (i = 15 - l; i < 16; i++)
2066         ctx->aes.ccm.nonce.b[i] = 0;
2067
2068     s390x_km(ctx->aes.ccm.nonce.b, 16, ctx->aes.ccm.buf.b, ctx->aes.ccm.fc,
2069              ctx->aes.ccm.kmac_param.k);
2070     ctx->aes.ccm.kmac_param.icv.g[0] ^= ctx->aes.ccm.buf.g[0];
2071     ctx->aes.ccm.kmac_param.icv.g[1] ^= ctx->aes.ccm.buf.g[1];
2072
2073     ctx->aes.ccm.nonce.b[0] = flags;    /* restore flags field */
2074     return 0;
2075 }
2076
2077 /*-
2078  * En/de-crypt and authenticate TLS packet. Returns the number of bytes written
2079  * if successful. Otherwise -1 is returned.
2080  */
2081 static int s390x_aes_ccm_tls_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
2082                                     const unsigned char *in, size_t len)
2083 {
2084     S390X_AES_CCM_CTX *cctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_CCM_CTX, ctx);
2085     unsigned char *ivec = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx);
2086     unsigned char *buf = EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx);
2087     const int enc = EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx);
2088
2089     if (out != in
2090             || len < (EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN + (size_t)cctx->aes.ccm.m))
2091         return -1;
2092
2093     if (enc) {
2094         /* Set explicit iv (sequence number). */
2095         memcpy(out, buf, EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN);
2096     }
2097
2098     len -= EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN + cctx->aes.ccm.m;
2099     /*-
2100      * Get explicit iv (sequence number). We already have fixed iv
2101      * (server/client_write_iv) here.
2102      */
2103     memcpy(ivec + EVP_CCM_TLS_FIXED_IV_LEN, in, EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN);
2104     s390x_aes_ccm_setiv(cctx, ivec, len);
2105
2106     /* Process aad (sequence number|type|version|length) */
2107     s390x_aes_ccm_aad(cctx, buf, cctx->aes.ccm.tls_aad_len);
2108
2109     in += EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN;
2110     out += EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN;
2111
2112     if (enc) {
2113         if (s390x_aes_ccm(cctx, in, out, len, enc))
2114             return -1;
2115
2116         memcpy(out + len, cctx->aes.ccm.kmac_param.icv.b, cctx->aes.ccm.m);
2117         return len + EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN + cctx->aes.ccm.m;
2118     } else {
2119         if (!s390x_aes_ccm(cctx, in, out, len, enc)) {
2120             if (!CRYPTO_memcmp(cctx->aes.ccm.kmac_param.icv.b, in + len,
2121                                cctx->aes.ccm.m))
2122                 return len;
2123         }
2124
2125         OPENSSL_cleanse(out, len);
2126         return -1;
2127     }
2128 }
2129
2130 /*-
2131  * Set key and flag field and/or iv. Returns 1 if successful. Otherwise 0 is
2132  * returned.
2133  */
2134 static int s390x_aes_ccm_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx,
2135                                   const unsigned char *key,
2136                                   const unsigned char *iv, int enc)
2137 {
2138     S390X_AES_CCM_CTX *cctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_CCM_CTX, ctx);
2139     unsigned char *ivec;
2140     int keylen;
2141
2142     if (iv == NULL && key == NULL)
2143         return 1;
2144
2145     if (key != NULL) {
2146         keylen = EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx);
2147         cctx->aes.ccm.fc = S390X_AES_FC(keylen);
2148         memcpy(cctx->aes.ccm.kmac_param.k, key, keylen);
2149
2150         /* Store encoded m and l. */
2151         cctx->aes.ccm.nonce.b[0] = ((cctx->aes.ccm.l - 1) & 0x7)
2152                                  | (((cctx->aes.ccm.m - 2) >> 1) & 0x7) << 3;
2153         memset(cctx->aes.ccm.nonce.b + 1, 0,
2154                sizeof(cctx->aes.ccm.nonce.b));
2155         cctx->aes.ccm.blocks = 0;
2156
2157         cctx->aes.ccm.key_set = 1;
2158     }
2159
2160     if (iv != NULL) {
2161         ivec = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx);
2162         memcpy(ivec, iv, 15 - cctx->aes.ccm.l);
2163
2164         cctx->aes.ccm.iv_set = 1;
2165     }
2166
2167     return 1;
2168 }
2169
2170 /*-
2171  * Called from EVP layer to initialize context, process additional
2172  * authenticated data, en/de-crypt plain/cipher-text and authenticate
2173  * plaintext or process a TLS packet, depending on context. Returns bytes
2174  * written on success. Otherwise -1 is returned.
2175  */
2176 static int s390x_aes_ccm_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
2177                                 const unsigned char *in, size_t len)
2178 {
2179     S390X_AES_CCM_CTX *cctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_CCM_CTX, ctx);
2180     const int enc = EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx);
2181     int rv;
2182     unsigned char *buf, *ivec;
2183
2184     if (!cctx->aes.ccm.key_set)
2185         return -1;
2186
2187     if (cctx->aes.ccm.tls_aad_len >= 0)
2188         return s390x_aes_ccm_tls_cipher(ctx, out, in, len);
2189
2190     /*-
2191      * Final(): Does not return any data. Recall that ccm is mac-then-encrypt
2192      * so integrity must be checked already at Update() i.e., before
2193      * potentially corrupted data is output.
2194      */
2195     if (in == NULL && out != NULL)
2196         return 0;
2197
2198     if (!cctx->aes.ccm.iv_set)
2199         return -1;
2200
2201     if (!enc && !cctx->aes.ccm.tag_set)
2202         return -1;
2203
2204     if (out == NULL) {
2205         /* Update(): Pass message length. */
2206         if (in == NULL) {
2207             ivec = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx);
2208             s390x_aes_ccm_setiv(cctx, ivec, len);
2209
2210             cctx->aes.ccm.len_set = 1;
2211             return len;
2212         }
2213
2214         /* Update(): Process aad. */
2215         if (!cctx->aes.ccm.len_set && len)
2216             return -1;
2217
2218         s390x_aes_ccm_aad(cctx, in, len);
2219         return len;
2220     }
2221
2222     /* Update(): Process message. */
2223
2224     if (!cctx->aes.ccm.len_set) {
2225         /*-
2226          * In case message length was not previously set explicitely via
2227          * Update(), set it now.
2228          */
2229         ivec = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx);
2230         s390x_aes_ccm_setiv(cctx, ivec, len);
2231
2232         cctx->aes.ccm.len_set = 1;
2233     }
2234
2235     if (enc) {
2236         if (s390x_aes_ccm(cctx, in, out, len, enc))
2237             return -1;
2238
2239         cctx->aes.ccm.tag_set = 1;
2240         return len;
2241     } else {
2242         rv = -1;
2243
2244         if (!s390x_aes_ccm(cctx, in, out, len, enc)) {
2245             buf = EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx);
2246             if (!CRYPTO_memcmp(cctx->aes.ccm.kmac_param.icv.b, buf,
2247                                cctx->aes.ccm.m))
2248                 rv = len;
2249         }
2250
2251         if (rv == -1)
2252             OPENSSL_cleanse(out, len);
2253
2254         cctx->aes.ccm.iv_set = 0;
2255         cctx->aes.ccm.tag_set = 0;
2256         cctx->aes.ccm.len_set = 0;
2257         return rv;
2258     }
2259 }
2260
2261 /*-
2262  * Performs various operations on the context structure depending on control
2263  * type. Returns 1 for success, 0 for failure and -1 for unknown control type.
2264  * Code is big-endian.
2265  */
2266 static int s390x_aes_ccm_ctrl(EVP_CIPHER_CTX *c, int type, int arg, void *ptr)
2267 {
2268     S390X_AES_CCM_CTX *cctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_CCM_CTX, c);
2269     unsigned char *buf, *iv;
2270     int enc, len;
2271
2272     switch (type) {
2273     case EVP_CTRL_INIT:
2274         cctx->aes.ccm.key_set = 0;
2275         cctx->aes.ccm.iv_set = 0;
2276         cctx->aes.ccm.l = 8;
2277         cctx->aes.ccm.m = 12;
2278         cctx->aes.ccm.tag_set = 0;
2279         cctx->aes.ccm.len_set = 0;
2280         cctx->aes.ccm.tls_aad_len = -1;
2281         return 1;
2282
2283     case EVP_CTRL_AEAD_TLS1_AAD:
2284         if (arg != EVP_AEAD_TLS1_AAD_LEN)
2285             return 0;
2286
2287         /* Save the aad for later use. */
2288         buf = EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c);
2289         memcpy(buf, ptr, arg);
2290         cctx->aes.ccm.tls_aad_len = arg;
2291
2292         len = *(uint16_t *)(buf + arg - 2);
2293         if (len < EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN)
2294             return 0;
2295
2296         /* Correct length for explicit iv. */
2297         len -= EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN;
2298
2299         enc = EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c);
2300         if (!enc) {
2301             if (len < cctx->aes.ccm.m)
2302                 return 0;
2303
2304             /* Correct length for tag. */
2305             len -= cctx->aes.ccm.m;
2306         }
2307
2308         *(uint16_t *)(buf + arg - 2) = len;
2309         /* Extra padding: tag appended to record. */
2310         return cctx->aes.ccm.m;
2311
2312     case EVP_CTRL_CCM_SET_IV_FIXED:
2313         if (arg != EVP_CCM_TLS_FIXED_IV_LEN)
2314             return 0;
2315
2316         /* Copy to first part of the iv. */
2317         iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(c);
2318         memcpy(iv, ptr, arg);
2319         return 1;
2320
2321     case EVP_CTRL_AEAD_SET_IVLEN:
2322         arg = 15 - arg;
2323         /* fall-through */
2324
2325     case EVP_CTRL_CCM_SET_L:
2326         if (arg < 2 || arg > 8)
2327             return 0;
2328
2329         cctx->aes.ccm.l = arg;
2330         return 1;
2331
2332     case EVP_CTRL_AEAD_SET_TAG:
2333         if ((arg & 1) || arg < 4 || arg > 16)
2334             return 0;
2335
2336         enc = EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c);
2337         if (enc && ptr)
2338             return 0;
2339
2340         if (ptr) {
2341             cctx->aes.ccm.tag_set = 1;
2342             buf = EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c);
2343             memcpy(buf, ptr, arg);
2344         }
2345
2346         cctx->aes.ccm.m = arg;
2347         return 1;
2348
2349     case EVP_CTRL_AEAD_GET_TAG:
2350         enc = EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c);
2351         if (!enc || !cctx->aes.ccm.tag_set)
2352             return 0;
2353
2354         if(arg < cctx->aes.ccm.m)
2355             return 0;
2356
2357         memcpy(ptr, cctx->aes.ccm.kmac_param.icv.b, cctx->aes.ccm.m);
2358         cctx->aes.ccm.tag_set = 0;
2359         cctx->aes.ccm.iv_set = 0;
2360         cctx->aes.ccm.len_set = 0;
2361         return 1;
2362
2363     case EVP_CTRL_COPY:
2364         return 1;
2365
2366     default:
2367         return -1;
2368     }
2369 }
2370
2371 # define s390x_aes_ccm_cleanup aes_ccm_cleanup
2372
2373 # ifndef OPENSSL_NO_OCB
2374 #  define S390X_AES_OCB_CTX             EVP_AES_OCB_CTX
2375 #  define S390X_aes_128_ocb_CAPABLE     0
2376 #  define S390X_aes_192_ocb_CAPABLE     0
2377 #  define S390X_aes_256_ocb_CAPABLE     0
2378
2379 #  define s390x_aes_ocb_init_key aes_ocb_init_key
2380 static int s390x_aes_ocb_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
2381                                   const unsigned char *iv, int enc);
2382 #  define s390x_aes_ocb_cipher aes_ocb_cipher
2383 static int s390x_aes_ocb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
2384                                 const unsigned char *in, size_t len);
2385 #  define s390x_aes_ocb_cleanup aes_ocb_cleanup
2386 static int s390x_aes_ocb_cleanup(EVP_CIPHER_CTX *);
2387 #  define s390x_aes_ocb_ctrl aes_ocb_ctrl
2388 static int s390x_aes_ocb_ctrl(EVP_CIPHER_CTX *, int type, int arg, void *ptr);
2389 # endif
2390
2391 # define BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,blocksize,ivlen,nmode,mode,    \
2392                               MODE,flags)                               \
2393 static const EVP_CIPHER s390x_aes_##keylen##_##mode = {                 \
2394     nid##_##keylen##_##nmode,blocksize,                                 \
2395     keylen / 8,                                                         \
2396     ivlen,                                                              \
2397     flags | EVP_CIPH_##MODE##_MODE,                                     \
2398     s390x_aes_##mode##_init_key,                                        \
2399     s390x_aes_##mode##_cipher,                                          \
2400     NULL,                                                               \
2401     sizeof(S390X_AES_##MODE##_CTX),                                     \
2402     NULL,                                                               \
2403     NULL,                                                               \
2404     NULL,                                                               \
2405     NULL                                                                \
2406 };                                                                      \
2407 static const EVP_CIPHER aes_##keylen##_##mode = {                       \
2408     nid##_##keylen##_##nmode,                                           \
2409     blocksize,                                                          \
2410     keylen / 8,                                                         \
2411     ivlen,                                                              \
2412     flags | EVP_CIPH_##MODE##_MODE,                                     \
2413     aes_init_key,                                                       \
2414     aes_##mode##_cipher,                                                \
2415     NULL,                                                               \
2416     sizeof(EVP_AES_KEY),                                                \
2417     NULL,                                                               \
2418     NULL,                                                               \
2419     NULL,                                                               \
2420     NULL                                                                \
2421 };                                                                      \
2422 const EVP_CIPHER *EVP_aes_##keylen##_##mode(void)                       \
2423 {                                                                       \
2424     return S390X_aes_##keylen##_##mode##_CAPABLE ?                      \
2425            &s390x_aes_##keylen##_##mode : &aes_##keylen##_##mode;       \
2426 }
2427
2428 # define BLOCK_CIPHER_custom(nid,keylen,blocksize,ivlen,mode,MODE,flags)\
2429 static const EVP_CIPHER s390x_aes_##keylen##_##mode = {                 \
2430     nid##_##keylen##_##mode,                                            \
2431     blocksize,                                                          \
2432     (EVP_CIPH_##MODE##_MODE == EVP_CIPH_XTS_MODE ? 2 : 1) * keylen / 8, \
2433     ivlen,                                                              \
2434     flags | EVP_CIPH_##MODE##_MODE,                                     \
2435     s390x_aes_##mode##_init_key,                                        \
2436     s390x_aes_##mode##_cipher,                                          \
2437     s390x_aes_##mode##_cleanup,                                         \
2438     sizeof(S390X_AES_##MODE##_CTX),                                     \
2439     NULL,                                                               \
2440     NULL,                                                               \
2441     s390x_aes_##mode##_ctrl,                                            \
2442     NULL                                                                \
2443 };                                                                      \
2444 static const EVP_CIPHER aes_##keylen##_##mode = {                       \
2445     nid##_##keylen##_##mode,blocksize,                                  \
2446     (EVP_CIPH_##MODE##_MODE == EVP_CIPH_XTS_MODE ? 2 : 1) * keylen / 8, \
2447     ivlen,                                                              \
2448     flags | EVP_CIPH_##MODE##_MODE,                                     \
2449     aes_##mode##_init_key,                                              \
2450     aes_##mode##_cipher,                                                \
2451     aes_##mode##_cleanup,                                               \
2452     sizeof(EVP_AES_##MODE##_CTX),                                       \
2453     NULL,                                                               \
2454     NULL,                                                               \
2455     aes_##mode##_ctrl,                                                  \
2456     NULL                                                                \
2457 };                                                                      \
2458 const EVP_CIPHER *EVP_aes_##keylen##_##mode(void)                       \
2459 {                                                                       \
2460     return S390X_aes_##keylen##_##mode##_CAPABLE ?                      \
2461            &s390x_aes_##keylen##_##mode : &aes_##keylen##_##mode;       \
2462 }
2463
2464 #else
2465
2466 # define BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,blocksize,ivlen,nmode,mode,MODE,flags) \
2467 static const EVP_CIPHER aes_##keylen##_##mode = { \
2468         nid##_##keylen##_##nmode,blocksize,keylen/8,ivlen, \
2469         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
2470         aes_init_key,                   \
2471         aes_##mode##_cipher,            \
2472         NULL,                           \
2473         sizeof(EVP_AES_KEY),            \
2474         NULL,NULL,NULL,NULL }; \
2475 const EVP_CIPHER *EVP_aes_##keylen##_##mode(void) \
2476 { return &aes_##keylen##_##mode; }
2477
2478 # define BLOCK_CIPHER_custom(nid,keylen,blocksize,ivlen,mode,MODE,flags) \
2479 static const EVP_CIPHER aes_##keylen##_##mode = { \
2480         nid##_##keylen##_##mode,blocksize, \
2481         (EVP_CIPH_##MODE##_MODE==EVP_CIPH_XTS_MODE?2:1)*keylen/8, ivlen, \
2482         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
2483         aes_##mode##_init_key,          \
2484         aes_##mode##_cipher,            \
2485         aes_##mode##_cleanup,           \
2486         sizeof(EVP_AES_##MODE##_CTX),   \
2487         NULL,NULL,aes_##mode##_ctrl,NULL }; \
2488 const EVP_CIPHER *EVP_aes_##keylen##_##mode(void) \
2489 { return &aes_##keylen##_##mode; }
2490
2491 #endif
2492
2493 #if defined(OPENSSL_CPUID_OBJ) && (defined(__arm__) || defined(__arm) || defined(__aarch64__))
2494 # include "arm_arch.h"
2495 # if __ARM_MAX_ARCH__>=7
2496 #  if defined(BSAES_ASM)
2497 #   define BSAES_CAPABLE (OPENSSL_armcap_P & ARMV7_NEON)
2498 #  endif
2499 #  if defined(VPAES_ASM)
2500 #   define VPAES_CAPABLE (OPENSSL_armcap_P & ARMV7_NEON)
2501 #  endif
2502 #  define HWAES_CAPABLE (OPENSSL_armcap_P & ARMV8_AES)
2503 #  define HWAES_set_encrypt_key aes_v8_set_encrypt_key
2504 #  define HWAES_set_decrypt_key aes_v8_set_decrypt_key
2505 #  define HWAES_encrypt aes_v8_encrypt
2506 #  define HWAES_decrypt aes_v8_decrypt
2507 #  define HWAES_cbc_encrypt aes_v8_cbc_encrypt
2508 #  define HWAES_ctr32_encrypt_blocks aes_v8_ctr32_encrypt_blocks
2509 # endif
2510 #endif
2511
2512 #if defined(HWAES_CAPABLE)
2513 int HWAES_set_encrypt_key(const unsigned char *userKey, const int bits,
2514                           AES_KEY *key);
2515 int HWAES_set_decrypt_key(const unsigned char *userKey, const int bits,
2516                           AES_KEY *key);
2517 void HWAES_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
2518                    const AES_KEY *key);
2519 void HWAES_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
2520                    const AES_KEY *key);
2521 void HWAES_cbc_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
2522                        size_t length, const AES_KEY *key,
2523                        unsigned char *ivec, const int enc);
2524 void HWAES_ctr32_encrypt_blocks(const unsigned char *in, unsigned char *out,
2525                                 size_t len, const AES_KEY *key,
2526                                 const unsigned char ivec[16]);
2527 void HWAES_xts_encrypt(const unsigned char *inp, unsigned char *out,
2528                        size_t len, const AES_KEY *key1,
2529                        const AES_KEY *key2, const unsigned char iv[16]);
2530 void HWAES_xts_decrypt(const unsigned char *inp, unsigned char *out,
2531                        size_t len, const AES_KEY *key1,
2532                        const AES_KEY *key2, const unsigned char iv[16]);
2533 #endif
2534
2535 #define BLOCK_CIPHER_generic_pack(nid,keylen,flags)             \
2536         BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,16,16,cbc,cbc,CBC,flags|EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1)     \
2537         BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,16,0,ecb,ecb,ECB,flags|EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1)      \
2538         BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,1,16,ofb128,ofb,OFB,flags|EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1)   \
2539         BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,1,16,cfb128,cfb,CFB,flags|EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1)   \
2540         BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,1,16,cfb1,cfb1,CFB,flags)       \
2541         BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,1,16,cfb8,cfb8,CFB,flags)       \
2542         BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,1,16,ctr,ctr,CTR,flags)
2543
2544 static int aes_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
2545                         const unsigned char *iv, int enc)
2546 {
2547     int ret, mode;
2548     EVP_AES_KEY *dat = EVP_C_DATA(EVP_AES_KEY,ctx);
2549
2550     mode = EVP_CIPHER_CTX_mode(ctx);
2551     if ((mode == EVP_CIPH_ECB_MODE || mode == EVP_CIPH_CBC_MODE)
2552         && !enc) {
2553 #ifdef HWAES_CAPABLE
2554         if (HWAES_CAPABLE) {
2555             ret = HWAES_set_decrypt_key(key,
2556                                         EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
2557                                         &dat->ks.ks);
2558             dat->block = (block128_f) HWAES_decrypt;
2559             dat->stream.cbc = NULL;
2560 # ifdef HWAES_cbc_encrypt
2561             if (mode == EVP_CIPH_CBC_MODE)
2562                 dat->stream.cbc = (cbc128_f) HWAES_cbc_encrypt;
2563 # endif
2564         } else
2565 #endif
2566 #ifdef BSAES_CAPABLE
2567         if (BSAES_CAPABLE && mode == EVP_CIPH_CBC_MODE) {
2568             ret = AES_set_decrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
2569                                       &dat->ks.ks);
2570             dat->block = (block128_f) AES_decrypt;
2571             dat->stream.cbc = (cbc128_f) bsaes_cbc_encrypt;
2572         } else
2573 #endif
2574 #ifdef VPAES_CAPABLE
2575         if (VPAES_CAPABLE) {
2576             ret = vpaes_set_decrypt_key(key,
2577                                         EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
2578                                         &dat->ks.ks);
2579             dat->block = (block128_f) vpaes_decrypt;
2580             dat->stream.cbc = mode == EVP_CIPH_CBC_MODE ?
2581                 (cbc128_f) vpaes_cbc_encrypt : NULL;
2582         } else
2583 #endif
2584         {
2585             ret = AES_set_decrypt_key(key,
2586                                       EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
2587                                       &dat->ks.ks);
2588             dat->block = (block128_f) AES_decrypt;
2589             dat->stream.cbc = mode == EVP_CIPH_CBC_MODE ?
2590                 (cbc128_f) AES_cbc_encrypt : NULL;
2591         }
2592     } else
2593 #ifdef HWAES_CAPABLE
2594     if (HWAES_CAPABLE) {
2595         ret = HWAES_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
2596                                     &dat->ks.ks);
2597         dat->block = (block128_f) HWAES_encrypt;
2598         dat->stream.cbc = NULL;
2599 # ifdef HWAES_cbc_encrypt
2600         if (mode == EVP_CIPH_CBC_MODE)
2601             dat->stream.cbc = (cbc128_f) HWAES_cbc_encrypt;
2602         else
2603 # endif
2604 # ifdef HWAES_ctr32_encrypt_blocks
2605         if (mode == EVP_CIPH_CTR_MODE)
2606             dat->stream.ctr = (ctr128_f) HWAES_ctr32_encrypt_blocks;
2607         else
2608 # endif
2609             (void)0;            /* terminate potentially open 'else' */
2610     } else
2611 #endif
2612 #ifdef BSAES_CAPABLE
2613     if (BSAES_CAPABLE && mode == EVP_CIPH_CTR_MODE) {
2614         ret = AES_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
2615                                   &dat->ks.ks);
2616         dat->block = (block128_f) AES_encrypt;
2617         dat->stream.ctr = (ctr128_f) bsaes_ctr32_encrypt_blocks;
2618     } else
2619 #endif
2620 #ifdef VPAES_CAPABLE
2621     if (VPAES_CAPABLE) {
2622         ret = vpaes_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
2623                                     &dat->ks.ks);
2624         dat->block = (block128_f) vpaes_encrypt;
2625         dat->stream.cbc = mode == EVP_CIPH_CBC_MODE ?
2626             (cbc128_f) vpaes_cbc_encrypt : NULL;
2627     } else
2628 #endif
2629     {
2630         ret = AES_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
2631                                   &dat->ks.ks);
2632         dat->block = (block128_f) AES_encrypt;
2633         dat->stream.cbc = mode == EVP_CIPH_CBC_MODE ?
2634             (cbc128_f) AES_cbc_encrypt : NULL;
2635 #ifdef AES_CTR_ASM
2636         if (mode == EVP_CIPH_CTR_MODE)
2637             dat->stream.ctr = (ctr128_f) AES_ctr32_encrypt;
2638 #endif
2639     }
2640
2641     if (ret < 0) {
2642         EVPerr(EVP_F_AES_INIT_KEY, EVP_R_AES_KEY_SETUP_FAILED);
2643         return 0;
2644     }
2645
2646     return 1;
2647 }
2648
2649 static int aes_cbc_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
2650                           const unsigned char *in, size_t len)
2651 {
2652     EVP_AES_KEY *dat = EVP_C_DATA(EVP_AES_KEY,ctx);
2653
2654     if (dat->stream.cbc)
2655         (*dat->stream.cbc) (in, out, len, &dat->ks,
2656                             EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx),
2657                             EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx));
2658     else if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx))
2659         CRYPTO_cbc128_encrypt(in, out, len, &dat->ks,
2660                               EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), dat->block);
2661     else
2662         CRYPTO_cbc128_decrypt(in, out, len, &dat->ks,
2663                               EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), dat->block);
2664
2665     return 1;
2666 }
2667
2668 static int aes_ecb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
2669                           const unsigned char *in, size_t len)
2670 {
2671     size_t bl = EVP_CIPHER_CTX_block_size(ctx);
2672     size_t i;
2673     EVP_AES_KEY *dat = EVP_C_DATA(EVP_AES_KEY,ctx);
2674
2675     if (len < bl)
2676         return 1;
2677
2678     for (i = 0, len -= bl; i <= len; i += bl)
2679         (*dat->block) (in + i, out + i, &dat->ks);
2680
2681     return 1;
2682 }
2683
2684 static int aes_ofb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
2685                           const unsigned char *in, size_t len)
2686 {
2687     EVP_AES_KEY *dat = EVP_C_DATA(EVP_AES_KEY,ctx);
2688
2689     int num = EVP_CIPHER_CTX_num(ctx);
2690     CRYPTO_ofb128_encrypt(in, out, len, &dat->ks,
2691                           EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), &num, dat->block);
2692     EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, num);
2693     return 1;
2694 }
2695
2696 static int aes_cfb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
2697                           const unsigned char *in, size_t len)
2698 {
2699     EVP_AES_KEY *dat = EVP_C_DATA(EVP_AES_KEY,ctx);
2700
2701     int num = EVP_CIPHER_CTX_num(ctx);
2702     CRYPTO_cfb128_encrypt(in, out, len, &dat->ks,
2703                           EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), &num,
2704                           EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx), dat->block);
2705     EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, num);
2706     return 1;
2707 }
2708
2709 static int aes_cfb8_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
2710                            const unsigned char *in, size_t len)
2711 {
2712     EVP_AES_KEY *dat = EVP_C_DATA(EVP_AES_KEY,ctx);
2713
2714     int num = EVP_CIPHER_CTX_num(ctx);
2715     CRYPTO_cfb128_8_encrypt(in, out, len, &dat->ks,
2716                             EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), &num,
2717                             EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx), dat->block);
2718     EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, num);
2719     return 1;
2720 }
2721
2722 static int aes_cfb1_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
2723                            const unsigned char *in, size_t len)
2724 {
2725     EVP_AES_KEY *dat = EVP_C_DATA(EVP_AES_KEY,ctx);
2726
2727     if (EVP_CIPHER_CTX_test_flags(ctx, EVP_CIPH_FLAG_LENGTH_BITS)) {
2728         int num = EVP_CIPHER_CTX_num(ctx);
2729         CRYPTO_cfb128_1_encrypt(in, out, len, &dat->ks,
2730                                 EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), &num,
2731                                 EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx), dat->block);
2732         EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, num);
2733         return 1;
2734     }
2735
2736     while (len >= MAXBITCHUNK) {
2737         int num = EVP_CIPHER_CTX_num(ctx);
2738         CRYPTO_cfb128_1_encrypt(in, out, MAXBITCHUNK * 8, &dat->ks,
2739                                 EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), &num,
2740                                 EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx), dat->block);
2741         EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, num);
2742         len -= MAXBITCHUNK;
2743         out += MAXBITCHUNK;
2744         in  += MAXBITCHUNK;
2745     }
2746     if (len) {
2747         int num = EVP_CIPHER_CTX_num(ctx);
2748         CRYPTO_cfb128_1_encrypt(in, out, len * 8, &dat->ks,
2749                                 EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), &num,
2750                                 EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx), dat->block);
2751         EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, num);
2752     }
2753
2754     return 1;
2755 }
2756
2757 static int aes_ctr_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
2758                           const unsigned char *in, size_t len)
2759 {
2760     unsigned int num = EVP_CIPHER_CTX_num(ctx);
2761     EVP_AES_KEY *dat = EVP_C_DATA(EVP_AES_KEY,ctx);
2762
2763     if (dat->stream.ctr)
2764         CRYPTO_ctr128_encrypt_ctr32(in, out, len, &dat->ks,
2765                                     EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx),
2766                                     EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx),
2767                                     &num, dat->stream.ctr);
2768     else
2769         CRYPTO_ctr128_encrypt(in, out, len, &dat->ks,
2770                               EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx),
2771                               EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx), &num,
2772                               dat->block);
2773     EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, num);
2774     return 1;
2775 }
2776
2777 BLOCK_CIPHER_generic_pack(NID_aes, 128, 0)
2778     BLOCK_CIPHER_generic_pack(NID_aes, 192, 0)
2779     BLOCK_CIPHER_generic_pack(NID_aes, 256, 0)
2780
2781 static int aes_gcm_cleanup(EVP_CIPHER_CTX *c)
2782 {
2783     EVP_AES_GCM_CTX *gctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_GCM_CTX,c);
2784     if (gctx == NULL)
2785         return 0;
2786     OPENSSL_cleanse(&gctx->gcm, sizeof(gctx->gcm));
2787     if (gctx->iv != EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(c))
2788         OPENSSL_free(gctx->iv);
2789     return 1;
2790 }
2791
2792 /* increment counter (64-bit int) by 1 */
2793 static void ctr64_inc(unsigned char *counter)
2794 {
2795     int n = 8;
2796     unsigned char c;
2797
2798     do {
2799         --n;
2800         c = counter[n];
2801         ++c;
2802         counter[n] = c;
2803         if (c)
2804             return;
2805     } while (n);
2806 }
2807
2808 static int aes_gcm_ctrl(EVP_CIPHER_CTX *c, int type, int arg, void *ptr)
2809 {
2810     EVP_AES_GCM_CTX *gctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_GCM_CTX,c);
2811     switch (type) {
2812     case EVP_CTRL_INIT:
2813         gctx->key_set = 0;
2814         gctx->iv_set = 0;
2815         gctx->ivlen = EVP_CIPHER_CTX_iv_length(c);
2816         gctx->iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(c);
2817         gctx->taglen = -1;
2818         gctx->iv_gen = 0;
2819         gctx->tls_aad_len = -1;
2820         return 1;
2821
2822     case EVP_CTRL_AEAD_SET_IVLEN:
2823         if (arg <= 0)
2824             return 0;
2825         /* Allocate memory for IV if needed */
2826         if ((arg > EVP_MAX_IV_LENGTH) && (arg > gctx->ivlen)) {
2827             if (gctx->iv != EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(c))
2828                 OPENSSL_free(gctx->iv);
2829             gctx->iv = OPENSSL_malloc(arg);
2830             if (gctx->iv == NULL)
2831                 return 0;
2832         }
2833         gctx->ivlen = arg;
2834         return 1;
2835
2836     case EVP_CTRL_AEAD_SET_TAG:
2837         if (arg <= 0 || arg > 16 || EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c))
2838             return 0;
2839         memcpy(EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c), ptr, arg);
2840         gctx->taglen = arg;
2841         return 1;
2842
2843     case EVP_CTRL_AEAD_GET_TAG:
2844         if (arg <= 0 || arg > 16 || !EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c)
2845             || gctx->taglen < 0)
2846             return 0;
2847         memcpy(ptr, EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c), arg);
2848         return 1;
2849
2850     case EVP_CTRL_GCM_SET_IV_FIXED:
2851         /* Special case: -1 length restores whole IV */
2852         if (arg == -1) {
2853             memcpy(gctx->iv, ptr, gctx->ivlen);
2854             gctx->iv_gen = 1;
2855             return 1;
2856         }
2857         /*
2858          * Fixed field must be at least 4 bytes and invocation field at least
2859          * 8.
2860          */
2861         if ((arg < 4) || (gctx->ivlen - arg) < 8)
2862             return 0;
2863         if (arg)
2864             memcpy(gctx->iv, ptr, arg);
2865         if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c)
2866             && RAND_bytes(gctx->iv + arg, gctx->ivlen - arg) <= 0)
2867             return 0;
2868         gctx->iv_gen = 1;
2869         return 1;
2870
2871     case EVP_CTRL_GCM_IV_GEN:
2872         if (gctx->iv_gen == 0 || gctx->key_set == 0)
2873             return 0;
2874         CRYPTO_gcm128_setiv(&gctx->gcm, gctx->iv, gctx->ivlen);
2875         if (arg <= 0 || arg > gctx->ivlen)
2876             arg = gctx->ivlen;
2877         memcpy(ptr, gctx->iv + gctx->ivlen - arg, arg);
2878         /*
2879          * Invocation field will be at least 8 bytes in size and so no need
2880          * to check wrap around or increment more than last 8 bytes.
2881          */
2882         ctr64_inc(gctx->iv + gctx->ivlen - 8);
2883         gctx->iv_set = 1;
2884         return 1;
2885
2886     case EVP_CTRL_GCM_SET_IV_INV:
2887         if (gctx->iv_gen == 0 || gctx->key_set == 0
2888             || EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c))
2889             return 0;
2890         memcpy(gctx->iv + gctx->ivlen - arg, ptr, arg);
2891         CRYPTO_gcm128_setiv(&gctx->gcm, gctx->iv, gctx->ivlen);
2892         gctx->iv_set = 1;
2893         return 1;
2894
2895     case EVP_CTRL_AEAD_TLS1_AAD:
2896         /* Save the AAD for later use */
2897         if (arg != EVP_AEAD_TLS1_AAD_LEN)
2898             return 0;
2899         memcpy(EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c), ptr, arg);
2900         gctx->tls_aad_len = arg;
2901         {
2902             unsigned int len =
2903                 EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c)[arg - 2] << 8
2904                 | EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c)[arg - 1];
2905             /* Correct length for explicit IV */
2906             if (len < EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN)
2907                 return 0;
2908             len -= EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN;
2909             /* If decrypting correct for tag too */
2910             if (!EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c)) {
2911                 if (len < EVP_GCM_TLS_TAG_LEN)
2912                     return 0;
2913                 len -= EVP_GCM_TLS_TAG_LEN;
2914             }
2915             EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c)[arg - 2] = len >> 8;
2916             EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c)[arg - 1] = len & 0xff;
2917         }
2918         /* Extra padding: tag appended to record */
2919         return EVP_GCM_TLS_TAG_LEN;
2920
2921     case EVP_CTRL_COPY:
2922         {
2923             EVP_CIPHER_CTX *out = ptr;
2924             EVP_AES_GCM_CTX *gctx_out = EVP_C_DATA(EVP_AES_GCM_CTX,out);
2925             if (gctx->gcm.key) {
2926                 if (gctx->gcm.key != &gctx->ks)
2927                     return 0;
2928                 gctx_out->gcm.key = &gctx_out->ks;
2929             }
2930             if (gctx->iv == EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(c))
2931                 gctx_out->iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(out);
2932             else {
2933                 gctx_out->iv = OPENSSL_malloc(gctx->ivlen);
2934                 if (gctx_out->iv == NULL)
2935                     return 0;
2936                 memcpy(gctx_out->iv, gctx->iv, gctx->ivlen);
2937             }
2938             return 1;
2939         }
2940
2941     default:
2942         return -1;
2943
2944     }
2945 }
2946
2947 static int aes_gcm_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
2948                             const unsigned char *iv, int enc)
2949 {
2950     EVP_AES_GCM_CTX *gctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_GCM_CTX,ctx);
2951     if (!iv && !key)
2952         return 1;
2953     if (key) {
2954         do {
2955 #ifdef HWAES_CAPABLE
2956             if (HWAES_CAPABLE) {
2957                 HWAES_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
2958                                       &gctx->ks.ks);
2959                 CRYPTO_gcm128_init(&gctx->gcm, &gctx->ks,
2960                                    (block128_f) HWAES_encrypt);
2961 # ifdef HWAES_ctr32_encrypt_blocks
2962                 gctx->ctr = (ctr128_f) HWAES_ctr32_encrypt_blocks;
2963 # else
2964                 gctx->ctr = NULL;
2965 # endif
2966                 break;
2967             } else
2968 #endif
2969 #ifdef BSAES_CAPABLE
2970             if (BSAES_CAPABLE) {
2971                 AES_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
2972                                     &gctx->ks.ks);
2973                 CRYPTO_gcm128_init(&gctx->gcm, &gctx->ks,
2974                                    (block128_f) AES_encrypt);
2975                 gctx->ctr = (ctr128_f) bsaes_ctr32_encrypt_blocks;
2976                 break;
2977             } else
2978 #endif
2979 #ifdef VPAES_CAPABLE
2980             if (VPAES_CAPABLE) {
2981                 vpaes_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
2982                                       &gctx->ks.ks);
2983                 CRYPTO_gcm128_init(&gctx->gcm, &gctx->ks,
2984                                    (block128_f) vpaes_encrypt);
2985                 gctx->ctr = NULL;
2986                 break;
2987             } else
2988 #endif
2989                 (void)0;        /* terminate potentially open 'else' */
2990
2991             AES_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
2992                                 &gctx->ks.ks);
2993             CRYPTO_gcm128_init(&gctx->gcm, &gctx->ks,
2994                                (block128_f) AES_encrypt);
2995 #ifdef AES_CTR_ASM
2996             gctx->ctr = (ctr128_f) AES_ctr32_encrypt;
2997 #else
2998             gctx->ctr = NULL;
2999 #endif
3000         } while (0);
3001
3002         /*
3003          * If we have an iv can set it directly, otherwise use saved IV.
3004          */
3005         if (iv == NULL && gctx->iv_set)
3006             iv = gctx->iv;
3007         if (iv) {
3008             CRYPTO_gcm128_setiv(&gctx->gcm, iv, gctx->ivlen);
3009             gctx->iv_set = 1;
3010         }
3011         gctx->key_set = 1;
3012     } else {
3013         /* If key set use IV, otherwise copy */
3014         if (gctx->key_set)
3015             CRYPTO_gcm128_setiv(&gctx->gcm, iv, gctx->ivlen);
3016         else
3017             memcpy(gctx->iv, iv, gctx->ivlen);
3018         gctx->iv_set = 1;
3019         gctx->iv_gen = 0;
3020     }
3021     return 1;
3022 }
3023
3024 /*
3025  * Handle TLS GCM packet format. This consists of the last portion of the IV
3026  * followed by the payload and finally the tag. On encrypt generate IV,
3027  * encrypt payload and write the tag. On verify retrieve IV, decrypt payload
3028  * and verify tag.
3029  */
3030
3031 static int aes_gcm_tls_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
3032                               const unsigned char *in, size_t len)
3033 {
3034     EVP_AES_GCM_CTX *gctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_GCM_CTX,ctx);
3035     int rv = -1;
3036     /* Encrypt/decrypt must be performed in place */
3037     if (out != in
3038         || len < (EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN + EVP_GCM_TLS_TAG_LEN))
3039         return -1;
3040     /*
3041      * Set IV from start of buffer or generate IV and write to start of
3042      * buffer.
3043      */
3044     if (EVP_CIPHER_CTX_ctrl(ctx, EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx) ?
3045                             EVP_CTRL_GCM_IV_GEN : EVP_CTRL_GCM_SET_IV_INV,
3046                             EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN, out) <= 0)
3047         goto err;
3048     /* Use saved AAD */
3049     if (CRYPTO_gcm128_aad(&gctx->gcm, EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx),
3050                           gctx->tls_aad_len))
3051         goto err;
3052     /* Fix buffer and length to point to payload */
3053     in += EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN;
3054     out += EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN;
3055     len -= EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN + EVP_GCM_TLS_TAG_LEN;
3056     if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx)) {
3057         /* Encrypt payload */
3058         if (gctx->ctr) {
3059             size_t bulk = 0;
3060 #if defined(AES_GCM_ASM)
3061             if (len >= 32 && AES_GCM_ASM(gctx)) {
3062                 if (CRYPTO_gcm128_encrypt(&gctx->gcm, NULL, NULL, 0))
3063                     return -1;
3064
3065                 bulk = AES_gcm_encrypt(in, out, len,
3066                                        gctx->gcm.key,
3067                                        gctx->gcm.Yi.c, gctx->gcm.Xi.u);
3068                 gctx->gcm.len.u[1] += bulk;
3069             }
3070 #endif
3071             if (CRYPTO_gcm128_encrypt_ctr32(&gctx->gcm,
3072                                             in + bulk,
3073                                             out + bulk,
3074                                             len - bulk, gctx->ctr))
3075                 goto err;
3076         } else {
3077             size_t bulk = 0;
3078 #if defined(AES_GCM_ASM2)
3079             if (len >= 32 && AES_GCM_ASM2(gctx)) {
3080                 if (CRYPTO_gcm128_encrypt(&gctx->gcm, NULL, NULL, 0))
3081                     return -1;
3082
3083                 bulk = AES_gcm_encrypt(in, out, len,
3084                                        gctx->gcm.key,
3085                                        gctx->gcm.Yi.c, gctx->gcm.Xi.u);
3086                 gctx->gcm.len.u[1] += bulk;
3087             }
3088 #endif
3089             if (CRYPTO_gcm128_encrypt(&gctx->gcm,
3090                                       in + bulk, out + bulk, len - bulk))
3091                 goto err;
3092         }
3093         out += len;
3094         /* Finally write tag */
3095         CRYPTO_gcm128_tag(&gctx->gcm, out, EVP_GCM_TLS_TAG_LEN);
3096         rv = len + EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN + EVP_GCM_TLS_TAG_LEN;
3097     } else {
3098         /* Decrypt */
3099         if (gctx->ctr) {
3100             size_t bulk = 0;
3101 #if defined(AES_GCM_ASM)
3102             if (len >= 16 && AES_GCM_ASM(gctx)) {
3103                 if (CRYPTO_gcm128_decrypt(&gctx->gcm, NULL, NULL, 0))
3104                     return -1;
3105
3106                 bulk = AES_gcm_decrypt(in, out, len,
3107                                        gctx->gcm.key,
3108                                        gctx->gcm.Yi.c, gctx->gcm.Xi.u);
3109                 gctx->gcm.len.u[1] += bulk;
3110             }
3111 #endif
3112             if (CRYPTO_gcm128_decrypt_ctr32(&gctx->gcm,
3113                                             in + bulk,
3114                                             out + bulk,
3115                                             len - bulk, gctx->ctr))
3116                 goto err;
3117         } else {
3118             size_t bulk = 0;
3119 #if defined(AES_GCM_ASM2)
3120             if (len >= 16 && AES_GCM_ASM2(gctx)) {
3121                 if (CRYPTO_gcm128_decrypt(&gctx->gcm, NULL, NULL, 0))
3122                     return -1;
3123
3124                 bulk = AES_gcm_decrypt(in, out, len,
3125                                        gctx->gcm.key,
3126                                        gctx->gcm.Yi.c, gctx->gcm.Xi.u);
3127                 gctx->gcm.len.u[1] += bulk;
3128             }
3129 #endif
3130             if (CRYPTO_gcm128_decrypt(&gctx->gcm,
3131                                       in + bulk, out + bulk, len - bulk))
3132                 goto err;
3133         }
3134         /* Retrieve tag */
3135         CRYPTO_gcm128_tag(&gctx->gcm, EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx),
3136                           EVP_GCM_TLS_TAG_LEN);
3137         /* If tag mismatch wipe buffer */
3138         if (CRYPTO_memcmp(EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx), in + len,
3139                           EVP_GCM_TLS_TAG_LEN)) {
3140             OPENSSL_cleanse(out, len);
3141             goto err;
3142         }
3143         rv = len;
3144     }
3145
3146  err:
3147     gctx->iv_set = 0;
3148     gctx->tls_aad_len = -1;
3149     return rv;
3150 }
3151
3152 static int aes_gcm_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
3153                           const unsigned char *in, size_t len)
3154 {
3155     EVP_AES_GCM_CTX *gctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_GCM_CTX,ctx);
3156     /* If not set up, return error */
3157     if (!gctx->key_set)
3158         return -1;
3159
3160     if (gctx->tls_aad_len >= 0)
3161         return aes_gcm_tls_cipher(ctx, out, in, len);
3162
3163     if (!gctx->iv_set)
3164         return -1;
3165     if (in) {
3166         if (out == NULL) {
3167             if (CRYPTO_gcm128_aad(&gctx->gcm, in, len))
3168                 return -1;
3169         } else if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx)) {
3170             if (gctx->ctr) {
3171                 size_t bulk = 0;
3172 #if defined(AES_GCM_ASM)
3173                 if (len >= 32 && AES_GCM_ASM(gctx)) {
3174                     size_t res = (16 - gctx->gcm.mres) % 16;
3175
3176                     if (CRYPTO_gcm128_encrypt(&gctx->gcm, in, out, res))
3177                         return -1;
3178
3179                     bulk = AES_gcm_encrypt(in + res,
3180                                            out + res, len - res,
3181                                            gctx->gcm.key, gctx->gcm.Yi.c,
3182                                            gctx->gcm.Xi.u);
3183                     gctx->gcm.len.u[1] += bulk;
3184                     bulk += res;
3185                 }
3186 #endif
3187                 if (CRYPTO_gcm128_encrypt_ctr32(&gctx->gcm,
3188                                                 in + bulk,
3189                                                 out + bulk,
3190                                                 len - bulk, gctx->ctr))
3191                     return -1;
3192             } else {
3193                 size_t bulk = 0;
3194 #if defined(AES_GCM_ASM2)
3195                 if (len >= 32 && AES_GCM_ASM2(gctx)) {
3196                     size_t res = (16 - gctx->gcm.mres) % 16;
3197
3198                     if (CRYPTO_gcm128_encrypt(&gctx->gcm, in, out, res))
3199                         return -1;
3200
3201                     bulk = AES_gcm_encrypt(in + res,
3202                                            out + res, len - res,
3203                                            gctx->gcm.key, gctx->gcm.Yi.c,
3204                                            gctx->gcm.Xi.u);
3205                     gctx->gcm.len.u[1] += bulk;
3206                     bulk += res;
3207                 }
3208 #endif
3209                 if (CRYPTO_gcm128_encrypt(&gctx->gcm,
3210                                           in + bulk, out + bulk, len - bulk))
3211                     return -1;
3212             }
3213         } else {
3214             if (gctx->ctr) {
3215                 size_t bulk = 0;
3216 #if defined(AES_GCM_ASM)
3217                 if (len >= 16 && AES_GCM_ASM(gctx)) {
3218                     size_t res = (16 - gctx->gcm.mres) % 16;
3219
3220                     if (CRYPTO_gcm128_decrypt(&gctx->gcm, in, out, res))
3221                         return -1;
3222
3223                     bulk = AES_gcm_decrypt(in + res,
3224                                            out + res, len - res,
3225                                            gctx->gcm.key,
3226                                            gctx->gcm.Yi.c, gctx->gcm.Xi.u);
3227                     gctx->gcm.len.u[1] += bulk;
3228                     bulk += res;
3229                 }
3230 #endif
3231                 if (CRYPTO_gcm128_decrypt_ctr32(&gctx->gcm,
3232                                                 in + bulk,
3233                                                 out + bulk,
3234                                                 len - bulk, gctx->ctr))
3235                     return -1;
3236             } else {
3237                 size_t bulk = 0;
3238 #if defined(AES_GCM_ASM2)
3239                 if (len >= 16 && AES_GCM_ASM2(gctx)) {
3240                     size_t res = (16 - gctx->gcm.mres) % 16;
3241
3242                     if (CRYPTO_gcm128_decrypt(&gctx->gcm, in, out, res))
3243                         return -1;
3244
3245                     bulk = AES_gcm_decrypt(in + res,
3246                                            out + res, len - res,
3247                                            gctx->gcm.key,
3248                                            gctx->gcm.Yi.c, gctx->gcm.Xi.u);
3249                     gctx->gcm.len.u[1] += bulk;
3250                     bulk += res;
3251                 }
3252 #endif
3253                 if (CRYPTO_gcm128_decrypt(&gctx->gcm,
3254                                           in + bulk, out + bulk, len - bulk))
3255                     return -1;
3256             }
3257         }
3258         return len;
3259     } else {
3260         if (!EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx)) {
3261             if (gctx->taglen < 0)
3262                 return -1;
3263             if (CRYPTO_gcm128_finish(&gctx->gcm,
3264                                      EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx),
3265                                      gctx->taglen) != 0)
3266                 return -1;
3267             gctx->iv_set = 0;
3268             return 0;
3269         }
3270         CRYPTO_gcm128_tag(&gctx->gcm, EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx), 16);
3271         gctx->taglen = 16;
3272         /* Don't reuse the IV */
3273         gctx->iv_set = 0;
3274         return 0;
3275     }
3276
3277 }
3278
3279 #define CUSTOM_FLAGS    (EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1 \
3280                 | EVP_CIPH_CUSTOM_IV | EVP_CIPH_FLAG_CUSTOM_CIPHER \
3281                 | EVP_CIPH_ALWAYS_CALL_INIT | EVP_CIPH_CTRL_INIT \
3282                 | EVP_CIPH_CUSTOM_COPY)
3283
3284 BLOCK_CIPHER_custom(NID_aes, 128, 1, 12, gcm, GCM,
3285                     EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER | CUSTOM_FLAGS)
3286     BLOCK_CIPHER_custom(NID_aes, 192, 1, 12, gcm, GCM,
3287                     EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER | CUSTOM_FLAGS)
3288     BLOCK_CIPHER_custom(NID_aes, 256, 1, 12, gcm, GCM,
3289                     EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER | CUSTOM_FLAGS)
3290
3291 static int aes_xts_ctrl(EVP_CIPHER_CTX *c, int type, int arg, void *ptr)
3292 {
3293     EVP_AES_XTS_CTX *xctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_XTS_CTX,c);
3294     if (type == EVP_CTRL_COPY) {
3295         EVP_CIPHER_CTX *out = ptr;
3296         EVP_AES_XTS_CTX *xctx_out = EVP_C_DATA(EVP_AES_XTS_CTX,out);
3297         if (xctx->xts.key1) {
3298             if (xctx->xts.key1 != &xctx->ks1)
3299                 return 0;
3300             xctx_out->xts.key1 = &xctx_out->ks1;
3301         }
3302         if (xctx->xts.key2) {
3303             if (xctx->xts.key2 != &xctx->ks2)
3304                 return 0;
3305             xctx_out->xts.key2 = &xctx_out->ks2;
3306         }
3307         return 1;
3308     } else if (type != EVP_CTRL_INIT)
3309         return -1;
3310     /* key1 and key2 are used as an indicator both key and IV are set */
3311     xctx->xts.key1 = NULL;
3312     xctx->xts.key2 = NULL;
3313     return 1;
3314 }
3315
3316 static int aes_xts_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
3317                             const unsigned char *iv, int enc)
3318 {
3319     EVP_AES_XTS_CTX *xctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_XTS_CTX,ctx);
3320     if (!iv && !key)
3321         return 1;
3322
3323     if (key)
3324         do {
3325 #ifdef AES_XTS_ASM
3326             xctx->stream = enc ? AES_xts_encrypt : AES_xts_decrypt;
3327 #else
3328             xctx->stream = NULL;
3329 #endif
3330             /* key_len is two AES keys */
3331 #ifdef HWAES_CAPABLE
3332             if (HWAES_CAPABLE) {
3333                 if (enc) {
3334                     HWAES_set_encrypt_key(key,
3335                                           EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4,
3336                                           &xctx->ks1.ks);
3337                     xctx->xts.block1 = (block128_f) HWAES_encrypt;
3338 # ifdef HWAES_xts_encrypt
3339                     xctx->stream = HWAES_xts_encrypt;
3340 # endif
3341                 } else {
3342                     HWAES_set_decrypt_key(key,
3343                                           EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4,
3344                                           &xctx->ks1.ks);
3345                     xctx->xts.block1 = (block128_f) HWAES_decrypt;
3346 # ifdef HWAES_xts_decrypt
3347                     xctx->stream = HWAES_xts_decrypt;
3348 #endif
3349                 }
3350
3351                 HWAES_set_encrypt_key(key + EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) / 2,
3352                                       EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4,
3353                                       &xctx->ks2.ks);
3354                 xctx->xts.block2 = (block128_f) HWAES_encrypt;
3355
3356                 xctx->xts.key1 = &xctx->ks1;
3357                 break;
3358             } else
3359 #endif
3360 #ifdef BSAES_CAPABLE
3361             if (BSAES_CAPABLE)
3362                 xctx->stream = enc ? bsaes_xts_encrypt : bsaes_xts_decrypt;
3363             else
3364 #endif
3365 #ifdef VPAES_CAPABLE
3366             if (VPAES_CAPABLE) {
3367                 if (enc) {
3368                     vpaes_set_encrypt_key(key,
3369                                           EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4,
3370                                           &xctx->ks1.ks);
3371                     xctx->xts.block1 = (block128_f) vpaes_encrypt;
3372                 } else {
3373                     vpaes_set_decrypt_key(key,
3374                                           EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4,
3375                                           &xctx->ks1.ks);
3376                     xctx->xts.block1 = (block128_f) vpaes_decrypt;
3377                 }
3378
3379                 vpaes_set_encrypt_key(key + EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) / 2,
3380                                       EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4,
3381                                       &xctx->ks2.ks);
3382                 xctx->xts.block2 = (block128_f) vpaes_encrypt;
3383
3384                 xctx->xts.key1 = &xctx->ks1;
3385                 break;
3386             } else
3387 #endif
3388                 (void)0;        /* terminate potentially open 'else' */
3389
3390             if (enc) {
3391                 AES_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4,
3392                                     &xctx->ks1.ks);
3393                 xctx->xts.block1 = (block128_f) AES_encrypt;
3394             } else {
3395                 AES_set_decrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4,
3396                                     &xctx->ks1.ks);
3397                 xctx->xts.block1 = (block128_f) AES_decrypt;
3398             }
3399
3400             AES_set_encrypt_key(key + EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) / 2,
3401                                 EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4,
3402                                 &xctx->ks2.ks);
3403             xctx->xts.block2 = (block128_f) AES_encrypt;
3404
3405             xctx->xts.key1 = &xctx->ks1;
3406         } while (0);
3407
3408     if (iv) {
3409         xctx->xts.key2 = &xctx->ks2;
3410         memcpy(EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), iv, 16);
3411     }
3412
3413     return 1;
3414 }
3415
3416 static int aes_xts_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
3417                           const unsigned char *in, size_t len)
3418 {
3419     EVP_AES_XTS_CTX *xctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_XTS_CTX,ctx);
3420     if (!xctx->xts.key1 || !xctx->xts.key2)
3421         return 0;
3422     if (!out || !in || len < AES_BLOCK_SIZE)
3423         return 0;
3424     if (xctx->stream)
3425         (*xctx->stream) (in, out, len,
3426                          xctx->xts.key1, xctx->xts.key2,
3427                          EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx));
3428     else if (CRYPTO_xts128_encrypt(&xctx->xts, EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx),
3429                                    in, out, len,
3430                                    EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx)))
3431         return 0;
3432     return 1;
3433 }
3434
3435 #define aes_xts_cleanup NULL
3436
3437 #define XTS_FLAGS       (EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1 | EVP_CIPH_CUSTOM_IV \
3438                          | EVP_CIPH_ALWAYS_CALL_INIT | EVP_CIPH_CTRL_INIT \
3439                          | EVP_CIPH_CUSTOM_COPY)
3440
3441 BLOCK_CIPHER_custom(NID_aes, 128, 1, 16, xts, XTS, XTS_FLAGS)
3442     BLOCK_CIPHER_custom(NID_aes, 256, 1, 16, xts, XTS, XTS_FLAGS)
3443
3444 static int aes_ccm_ctrl(EVP_CIPHER_CTX *c, int type, int arg, void *ptr)
3445 {
3446     EVP_AES_CCM_CTX *cctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_CCM_CTX,c);
3447     switch (type) {
3448     case EVP_CTRL_INIT:
3449         cctx->key_set = 0;
3450         cctx->iv_set = 0;
3451         cctx->L = 8;
3452         cctx->M = 12;
3453         cctx->tag_set = 0;
3454         cctx->len_set = 0;
3455         cctx->tls_aad_len = -1;
3456         return 1;
3457
3458     case EVP_CTRL_AEAD_TLS1_AAD:
3459         /* Save the AAD for later use */
3460         if (arg != EVP_AEAD_TLS1_AAD_LEN)
3461             return 0;
3462         memcpy(EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c), ptr, arg);
3463         cctx->tls_aad_len = arg;
3464         {
3465             uint16_t len =
3466                 EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c)[arg - 2] << 8
3467                 | EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c)[arg - 1];
3468             /* Correct length for explicit IV */
3469             if (len < EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN)
3470                 return 0;
3471             len -= EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN;
3472             /* If decrypting correct for tag too */
3473             if (!EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c)) {
3474                 if (len < cctx->M)
3475                     return 0;
3476                 len -= cctx->M;
3477             }
3478             EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c)[arg - 2] = len >> 8;
3479             EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c)[arg - 1] = len & 0xff;
3480         }
3481         /* Extra padding: tag appended to record */
3482         return cctx->M;
3483
3484     case EVP_CTRL_CCM_SET_IV_FIXED:
3485         /* Sanity check length */
3486         if (arg != EVP_CCM_TLS_FIXED_IV_LEN)
3487             return 0;
3488         /* Just copy to first part of IV */
3489         memcpy(EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(c), ptr, arg);
3490         return 1;
3491
3492     case EVP_CTRL_AEAD_SET_IVLEN:
3493         arg = 15 - arg;
3494         /* fall thru */
3495     case EVP_CTRL_CCM_SET_L:
3496         if (arg < 2 || arg > 8)
3497             return 0;
3498         cctx->L = arg;
3499         return 1;
3500
3501     case EVP_CTRL_AEAD_SET_TAG:
3502         if ((arg & 1) || arg < 4 || arg > 16)
3503             return 0;
3504         if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c) && ptr)
3505             return 0;
3506         if (ptr) {
3507             cctx->tag_set = 1;
3508             memcpy(EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c), ptr, arg);
3509         }
3510         cctx->M = arg;
3511         return 1;
3512
3513     case EVP_CTRL_AEAD_GET_TAG:
3514         if (!EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c) || !cctx->tag_set)
3515             return 0;
3516         if (!CRYPTO_ccm128_tag(&cctx->ccm, ptr, (size_t)arg))
3517             return 0;
3518         cctx->tag_set = 0;
3519         cctx->iv_set = 0;
3520         cctx->len_set = 0;
3521         return 1;
3522
3523     case EVP_CTRL_COPY:
3524         {
3525             EVP_CIPHER_CTX *out = ptr;
3526             EVP_AES_CCM_CTX *cctx_out = EVP_C_DATA(EVP_AES_CCM_CTX,out);
3527             if (cctx->ccm.key) {
3528                 if (cctx->ccm.key != &cctx->ks)
3529                     return 0;
3530                 cctx_out->ccm.key = &cctx_out->ks;
3531             }
3532             return 1;
3533         }
3534
3535     default:
3536         return -1;
3537
3538     }
3539 }
3540
3541 static int aes_ccm_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
3542                             const unsigned char *iv, int enc)
3543 {
3544     EVP_AES_CCM_CTX *cctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_CCM_CTX,ctx);
3545     if (!iv && !key)
3546         return 1;
3547     if (key)
3548         do {
3549 #ifdef HWAES_CAPABLE
3550             if (HWAES_CAPABLE) {
3551                 HWAES_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
3552                                       &cctx->ks.ks);
3553
3554                 CRYPTO_ccm128_init(&cctx->ccm, cctx->M, cctx->L,
3555                                    &cctx->ks, (block128_f) HWAES_encrypt);
3556                 cctx->str = NULL;
3557                 cctx->key_set = 1;
3558                 break;
3559             } else
3560 #endif
3561 #ifdef VPAES_CAPABLE
3562             if (VPAES_CAPABLE) {
3563                 vpaes_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
3564                                       &cctx->ks.ks);
3565                 CRYPTO_ccm128_init(&cctx->ccm, cctx->M, cctx->L,
3566                                    &cctx->ks, (block128_f) vpaes_encrypt);
3567                 cctx->str = NULL;
3568                 cctx->key_set = 1;
3569                 break;
3570             }
3571 #endif
3572             AES_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
3573                                 &cctx->ks.ks);
3574             CRYPTO_ccm128_init(&cctx->ccm, cctx->M, cctx->L,
3575                                &cctx->ks, (block128_f) AES_encrypt);
3576             cctx->str = NULL;
3577             cctx->key_set = 1;
3578         } while (0);
3579     if (iv) {
3580         memcpy(EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), iv, 15 - cctx->L);
3581         cctx->iv_set = 1;
3582     }
3583     return 1;
3584 }
3585
3586 static int aes_ccm_tls_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
3587                               const unsigned char *in, size_t len)
3588 {
3589     EVP_AES_CCM_CTX *cctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_CCM_CTX,ctx);
3590     CCM128_CONTEXT *ccm = &cctx->ccm;
3591     /* Encrypt/decrypt must be performed in place */
3592     if (out != in || len < (EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN + (size_t)cctx->M))
3593         return -1;
3594     /* If encrypting set explicit IV from sequence number (start of AAD) */
3595     if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx))
3596         memcpy(out, EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx),
3597                EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN);
3598     /* Get rest of IV from explicit IV */
3599     memcpy(EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx) + EVP_CCM_TLS_FIXED_IV_LEN, in,
3600            EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN);
3601     /* Correct length value */
3602     len -= EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN + cctx->M;
3603     if (CRYPTO_ccm128_setiv(ccm, EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), 15 - cctx->L,
3604                             len))
3605             return -1;
3606     /* Use saved AAD */
3607     CRYPTO_ccm128_aad(ccm, EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx), cctx->tls_aad_len);
3608     /* Fix buffer to point to payload */
3609     in += EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN;
3610     out += EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN;
3611     if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx)) {
3612         if (cctx->str ? CRYPTO_ccm128_encrypt_ccm64(ccm, in, out, len,
3613                                                     cctx->str) :
3614             CRYPTO_ccm128_encrypt(ccm, in, out, len))
3615             return -1;
3616         if (!CRYPTO_ccm128_tag(ccm, out + len, cctx->M))
3617             return -1;
3618         return len + EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN + cctx->M;
3619     } else {
3620         if (cctx->str ? !CRYPTO_ccm128_decrypt_ccm64(ccm, in, out, len,
3621                                                      cctx->str) :
3622             !CRYPTO_ccm128_decrypt(ccm, in, out, len)) {
3623             unsigned char tag[16];
3624             if (CRYPTO_ccm128_tag(ccm, tag, cctx->M)) {
3625                 if (!CRYPTO_memcmp(tag, in + len, cctx->M))
3626                     return len;
3627             }
3628         }
3629         OPENSSL_cleanse(out, len);
3630         return -1;
3631     }
3632 }
3633
3634 static int aes_ccm_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
3635                           const unsigned char *in, size_t len)
3636 {
3637     EVP_AES_CCM_CTX *cctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_CCM_CTX,ctx);
3638     CCM128_CONTEXT *ccm = &cctx->ccm;
3639     /* If not set up, return error */
3640     if (!cctx->key_set)
3641         return -1;
3642
3643     if (cctx->tls_aad_len >= 0)
3644         return aes_ccm_tls_cipher(ctx, out, in, len);
3645
3646     /* EVP_*Final() doesn't return any data */
3647     if (in == NULL && out != NULL)
3648         return 0;
3649
3650     if (!cctx->iv_set)
3651         return -1;
3652
3653     if (!EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx) && !cctx->tag_set)
3654         return -1;
3655     if (!out) {
3656         if (!in) {
3657             if (CRYPTO_ccm128_setiv(ccm, EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx),
3658                                     15 - cctx->L, len))
3659                 return -1;
3660             cctx->len_set = 1;
3661             return len;
3662         }
3663         /* If have AAD need message length */
3664         if (!cctx->len_set && len)
3665             return -1;
3666         CRYPTO_ccm128_aad(ccm, in, len);
3667         return len;
3668     }
3669     /* If not set length yet do it */
3670     if (!cctx->len_set) {
3671         if (CRYPTO_ccm128_setiv(ccm, EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx),
3672                                 15 - cctx->L, len))
3673             return -1;
3674         cctx->len_set = 1;
3675     }
3676     if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx)) {
3677         if (cctx->str ? CRYPTO_ccm128_encrypt_ccm64(ccm, in, out, len,
3678                                                     cctx->str) :
3679             CRYPTO_ccm128_encrypt(ccm, in, out, len))
3680             return -1;
3681         cctx->tag_set = 1;
3682         return len;
3683     } else {
3684         int rv = -1;
3685         if (cctx->str ? !CRYPTO_ccm128_decrypt_ccm64(ccm, in, out, len,
3686                                                      cctx->str) :
3687             !CRYPTO_ccm128_decrypt(ccm, in, out, len)) {
3688             unsigned char tag[16];
3689             if (CRYPTO_ccm128_tag(ccm, tag, cctx->M)) {
3690                 if (!CRYPTO_memcmp(tag, EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx),
3691                                    cctx->M))
3692                     rv = len;
3693             }
3694         }
3695         if (rv == -1)
3696             OPENSSL_cleanse(out, len);
3697         cctx->iv_set = 0;
3698         cctx->tag_set = 0;
3699         cctx->len_set = 0;
3700         return rv;
3701     }
3702 }
3703
3704 #define aes_ccm_cleanup NULL
3705
3706 BLOCK_CIPHER_custom(NID_aes, 128, 1, 12, ccm, CCM,
3707                     EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER | CUSTOM_FLAGS)
3708     BLOCK_CIPHER_custom(NID_aes, 192, 1, 12, ccm, CCM,
3709                         EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER | CUSTOM_FLAGS)
3710     BLOCK_CIPHER_custom(NID_aes, 256, 1, 12, ccm, CCM,
3711                         EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER | CUSTOM_FLAGS)
3712
3713 typedef struct {
3714     union {
3715         double align;
3716         AES_KEY ks;
3717     } ks;
3718     /* Indicates if IV has been set */
3719     unsigned char *iv;
3720 } EVP_AES_WRAP_CTX;
3721
3722 static int aes_wrap_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
3723                              const unsigned char *iv, int enc)
3724 {
3725     EVP_AES_WRAP_CTX *wctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_WRAP_CTX,ctx);
3726     if (!iv && !key)
3727         return 1;
3728     if (key) {
3729         if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx))
3730             AES_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
3731                                 &wctx->ks.ks);
3732         else
3733             AES_set_decrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
3734                                 &wctx->ks.ks);
3735         if (!iv)
3736             wctx->iv = NULL;
3737     }
3738     if (iv) {
3739         memcpy(EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), iv, EVP_CIPHER_CTX_iv_length(ctx));
3740         wctx->iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx);
3741     }
3742     return 1;
3743 }
3744
3745 static int aes_wrap_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
3746                            const unsigned char *in, size_t inlen)
3747 {
3748     EVP_AES_WRAP_CTX *wctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_WRAP_CTX,ctx);
3749     size_t rv;
3750     /* AES wrap with padding has IV length of 4, without padding 8 */
3751     int pad = EVP_CIPHER_CTX_iv_length(ctx) == 4;
3752     /* No final operation so always return zero length */
3753     if (!in)
3754         return 0;
3755     /* Input length must always be non-zero */
3756     if (!inlen)
3757         return -1;
3758     /* If decrypting need at least 16 bytes and multiple of 8 */
3759     if (!EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx) && (inlen < 16 || inlen & 0x7))
3760         return -1;
3761     /* If not padding input must be multiple of 8 */
3762     if (!pad && inlen & 0x7)
3763         return -1;
3764     if (is_partially_overlapping(out, in, inlen)) {
3765         EVPerr(EVP_F_AES_WRAP_CIPHER, EVP_R_PARTIALLY_OVERLAPPING);
3766         return 0;
3767     }
3768     if (!out) {
3769         if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx)) {
3770             /* If padding round up to multiple of 8 */
3771             if (pad)
3772                 inlen = (inlen + 7) / 8 * 8;
3773             /* 8 byte prefix */
3774             return inlen + 8;
3775         } else {
3776             /*
3777              * If not padding output will be exactly 8 bytes smaller than
3778              * input. If padding it will be at least 8 bytes smaller but we
3779              * don't know how much.
3780              */
3781             return inlen - 8;
3782         }
3783     }
3784     if (pad) {
3785         if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx))
3786             rv = CRYPTO_128_wrap_pad(&wctx->ks.ks, wctx->iv,
3787                                      out, in, inlen,
3788                                      (block128_f) AES_encrypt);
3789         else
3790             rv = CRYPTO_128_unwrap_pad(&wctx->ks.ks, wctx->iv,
3791                                        out, in, inlen,
3792                                        (block128_f) AES_decrypt);
3793     } else {
3794         if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx))
3795             rv = CRYPTO_128_wrap(&wctx->ks.ks, wctx->iv,
3796                                  out, in, inlen, (block128_f) AES_encrypt);
3797         else
3798             rv = CRYPTO_128_unwrap(&wctx->ks.ks, wctx->iv,
3799                                    out, in, inlen, (block128_f) AES_decrypt);
3800     }
3801     return rv ? (int)rv : -1;
3802 }
3803
3804 #define WRAP_FLAGS      (EVP_CIPH_WRAP_MODE \
3805                 | EVP_CIPH_CUSTOM_IV | EVP_CIPH_FLAG_CUSTOM_CIPHER \
3806                 | EVP_CIPH_ALWAYS_CALL_INIT | EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1)
3807
3808 static const EVP_CIPHER aes_128_wrap = {
3809     NID_id_aes128_wrap,
3810     8, 16, 8, WRAP_FLAGS,
3811     aes_wrap_init_key, aes_wrap_cipher,
3812     NULL,
3813     sizeof(EVP_AES_WRAP_CTX),
3814     NULL, NULL, NULL, NULL
3815 };
3816
3817 const EVP_CIPHER *EVP_aes_128_wrap(void)
3818 {
3819     return &aes_128_wrap;
3820 }
3821
3822 static const EVP_CIPHER aes_192_wrap = {
3823     NID_id_aes192_wrap,
3824     8, 24, 8, WRAP_FLAGS,
3825     aes_wrap_init_key, aes_wrap_cipher,
3826     NULL,
3827     sizeof(EVP_AES_WRAP_CTX),
3828     NULL, NULL, NULL, NULL
3829 };
3830
3831 const EVP_CIPHER *EVP_aes_192_wrap(void)
3832 {
3833     return &aes_192_wrap;
3834 }
3835
3836 static const EVP_CIPHER aes_256_wrap = {
3837     NID_id_aes256_wrap,
3838     8, 32, 8, WRAP_FLAGS,
3839     aes_wrap_init_key, aes_wrap_cipher,
3840     NULL,
3841     sizeof(EVP_AES_WRAP_CTX),
3842     NULL, NULL, NULL, NULL
3843 };
3844
3845 const EVP_CIPHER *EVP_aes_256_wrap(void)
3846 {
3847     return &aes_256_wrap;
3848 }
3849
3850 static const EVP_CIPHER aes_128_wrap_pad = {
3851     NID_id_aes128_wrap_pad,
3852     8, 16, 4, WRAP_FLAGS,
3853     aes_wrap_init_key, aes_wrap_cipher,
3854     NULL,
3855     sizeof(EVP_AES_WRAP_CTX),
3856     NULL, NULL, NULL, NULL
3857 };
3858
3859 const EVP_CIPHER *EVP_aes_128_wrap_pad(void)
3860 {
3861     return &aes_128_wrap_pad;
3862 }
3863
3864 static const EVP_CIPHER aes_192_wrap_pad = {
3865     NID_id_aes192_wrap_pad,
3866     8, 24, 4, WRAP_FLAGS,
3867     aes_wrap_init_key, aes_wrap_cipher,
3868     NULL,
3869     sizeof(EVP_AES_WRAP_CTX),
3870     NULL, NULL, NULL, NULL
3871 };
3872
3873 const EVP_CIPHER *EVP_aes_192_wrap_pad(void)
3874 {
3875     return &aes_192_wrap_pad;
3876 }
3877
3878 static const EVP_CIPHER aes_256_wrap_pad = {
3879     NID_id_aes256_wrap_pad,
3880     8, 32, 4, WRAP_FLAGS,
3881     aes_wrap_init_key, aes_wrap_cipher,
3882     NULL,
3883     sizeof(EVP_AES_WRAP_CTX),
3884     NULL, NULL, NULL, NULL
3885 };
3886
3887 const EVP_CIPHER *EVP_aes_256_wrap_pad(void)
3888 {
3889     return &aes_256_wrap_pad;
3890 }
3891
3892 #ifndef OPENSSL_NO_OCB
3893 static int aes_ocb_ctrl(EVP_CIPHER_CTX *c, int type, int arg, void *ptr)
3894 {
3895     EVP_AES_OCB_CTX *octx = EVP_C_DATA(EVP_AES_OCB_CTX,c);
3896     EVP_CIPHER_CTX *newc;
3897     EVP_AES_OCB_CTX *new_octx;
3898
3899     switch (type) {
3900     case EVP_CTRL_INIT:
3901         octx->key_set = 0;
3902         octx->iv_set = 0;
3903         octx->ivlen = EVP_CIPHER_CTX_iv_length(c);
3904         octx->iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(c);
3905         octx->taglen = 16;
3906         octx->data_buf_len = 0;
3907         octx->aad_buf_len = 0;
3908         return 1;
3909
3910     case EVP_CTRL_AEAD_SET_IVLEN:
3911         /* IV len must be 1 to 15 */
3912         if (arg <= 0 || arg > 15)
3913             return 0;
3914
3915         octx->ivlen = arg;
3916         return 1;
3917
3918     case EVP_CTRL_AEAD_SET_TAG:
3919         if (!ptr) {
3920             /* Tag len must be 0 to 16 */
3921             if (arg < 0 || arg > 16)
3922                 return 0;
3923
3924             octx->taglen = arg;
3925             return 1;
3926         }
3927         if (arg != octx->taglen || EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c))
3928             return 0;
3929         memcpy(octx->tag, ptr, arg);
3930         return 1;
3931
3932     case EVP_CTRL_AEAD_GET_TAG:
3933         if (arg != octx->taglen || !EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c))
3934             return 0;
3935
3936         memcpy(ptr, octx->tag, arg);
3937         return 1;
3938
3939     case EVP_CTRL_COPY:
3940         newc = (EVP_CIPHER_CTX *)ptr;
3941         new_octx = EVP_C_DATA(EVP_AES_OCB_CTX,newc);
3942         return CRYPTO_ocb128_copy_ctx(&new_octx->ocb, &octx->ocb,
3943                                       &new_octx->ksenc.ks,
3944                                       &new_octx->ksdec.ks);
3945
3946     default:
3947         return -1;
3948
3949     }
3950 }
3951
3952 # ifdef HWAES_CAPABLE
3953 #  ifdef HWAES_ocb_encrypt
3954 void HWAES_ocb_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
3955                        size_t blocks, const void *key,
3956                        size_t start_block_num,
3957                        unsigned char offset_i[16],
3958                        const unsigned char L_[][16],
3959                        unsigned char checksum[16]);
3960 #  else
3961 #    define HWAES_ocb_encrypt ((ocb128_f)NULL)
3962 #  endif
3963 #  ifdef HWAES_ocb_decrypt
3964 void HWAES_ocb_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
3965                        size_t blocks, const void *key,
3966                        size_t start_block_num,
3967                        unsigned char offset_i[16],
3968                        const unsigned char L_[][16],
3969                        unsigned char checksum[16]);
3970 #  else
3971 #    define HWAES_ocb_decrypt ((ocb128_f)NULL)
3972 #  endif
3973 # endif
3974
3975 static int aes_ocb_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
3976                             const unsigned char *iv, int enc)
3977 {
3978     EVP_AES_OCB_CTX *octx = EVP_C_DATA(EVP_AES_OCB_CTX,ctx);
3979     if (!iv && !key)
3980         return 1;
3981     if (key) {
3982         do {
3983             /*
3984              * We set both the encrypt and decrypt key here because decrypt
3985              * needs both. We could possibly optimise to remove setting the
3986              * decrypt for an encryption operation.
3987              */
3988 # ifdef HWAES_CAPABLE
3989             if (HWAES_CAPABLE) {
3990                 HWAES_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
3991                                       &octx->ksenc.ks);
3992                 HWAES_set_decrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
3993                                       &octx->ksdec.ks);
3994                 if (!CRYPTO_ocb128_init(&octx->ocb,
3995                                         &octx->ksenc.ks, &octx->ksdec.ks,
3996                                         (block128_f) HWAES_encrypt,
3997                                         (block128_f) HWAES_decrypt,
3998                                         enc ? HWAES_ocb_encrypt
3999                                             : HWAES_ocb_decrypt))
4000                     return 0;
4001                 break;
4002             }
4003 # endif
4004 # ifdef VPAES_CAPABLE
4005             if (VPAES_CAPABLE) {
4006                 vpaes_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
4007                                       &octx->ksenc.ks);
4008                 vpaes_set_decrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
4009                                       &octx->ksdec.ks);
4010                 if (!CRYPTO_ocb128_init(&octx->ocb,
4011                                         &octx->ksenc.ks, &octx->ksdec.ks,
4012                                         (block128_f) vpaes_encrypt,
4013                                         (block128_f) vpaes_decrypt,
4014                                         NULL))
4015                     return 0;
4016                 break;
4017             }
4018 # endif
4019             AES_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
4020                                 &octx->ksenc.ks);
4021             AES_set_decrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
4022                                 &octx->ksdec.ks);
4023             if (!CRYPTO_ocb128_init(&octx->ocb,
4024                                     &octx->ksenc.ks, &octx->ksdec.ks,
4025                                     (block128_f) AES_encrypt,
4026                                     (block128_f) AES_decrypt,
4027                                     NULL))
4028                 return 0;
4029         }
4030         while (0);
4031
4032         /*
4033          * If we have an iv we can set it directly, otherwise use saved IV.
4034          */
4035         if (iv == NULL && octx->iv_set)
4036             iv = octx->iv;
4037         if (iv) {
4038             if (CRYPTO_ocb128_setiv(&octx->ocb, iv, octx->ivlen, octx->taglen)
4039                 != 1)
4040                 return 0;
4041             octx->iv_set = 1;
4042         }
4043         octx->key_set = 1;
4044     } else {
4045         /* If key set use IV, otherwise copy */
4046         if (octx->key_set)
4047             CRYPTO_ocb128_setiv(&octx->ocb, iv, octx->ivlen, octx->taglen);
4048         else
4049             memcpy(octx->iv, iv, octx->ivlen);
4050         octx->iv_set = 1;
4051     }
4052     return 1;
4053 }
4054
4055 static int aes_ocb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
4056                           const unsigned char *in, size_t len)
4057 {
4058     unsigned char *buf;
4059     int *buf_len;
4060     int written_len = 0;
4061     size_t trailing_len;
4062     EVP_AES_OCB_CTX *octx = EVP_C_DATA(EVP_AES_OCB_CTX,ctx);
4063
4064     /* If IV or Key not set then return error */
4065     if (!octx->iv_set)
4066         return -1;
4067
4068     if (!octx->key_set)
4069         return -1;
4070
4071     if (in != NULL) {
4072         /*
4073          * Need to ensure we are only passing full blocks to low level OCB
4074          * routines. We do it here rather than in EVP_EncryptUpdate/
4075          * EVP_DecryptUpdate because we need to pass full blocks of AAD too
4076          * and those routines don't support that
4077          */
4078
4079         /* Are we dealing with AAD or normal data here? */
4080         if (out == NULL) {
4081             buf = octx->aad_buf;
4082             buf_len = &(octx->aad_buf_len);
4083         } else {
4084             buf = octx->data_buf;
4085             buf_len = &(octx->data_buf_len);
4086
4087             if (is_partially_overlapping(out + *buf_len, in, len)) {
4088                 EVPerr(EVP_F_AES_OCB_CIPHER, EVP_R_PARTIALLY_OVERLAPPING);
4089                 return 0;
4090             }
4091         }
4092
4093         /*
4094          * If we've got a partially filled buffer from a previous call then
4095          * use that data first
4096          */
4097         if (*buf_len > 0) {
4098             unsigned int remaining;
4099
4100             remaining = AES_BLOCK_SIZE - (*buf_len);
4101             if (remaining > len) {
4102                 memcpy(buf + (*buf_len), in, len);
4103                 *(buf_len) += len;
4104                 return 0;
4105             }
4106             memcpy(buf + (*buf_len), in, remaining);
4107
4108             /*
4109              * If we get here we've filled the buffer, so process it
4110              */
4111             len -= remaining;
4112             in += remaining;
4113             if (out == NULL) {
4114                 if (!CRYPTO_ocb128_aad(&octx->ocb, buf, AES_BLOCK_SIZE))
4115                     return -1;
4116             } else if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx)) {
4117                 if (!CRYPTO_ocb128_encrypt(&octx->ocb, buf, out,
4118                                            AES_BLOCK_SIZE))
4119                     return -1;
4120             } else {
4121                 if (!CRYPTO_ocb128_decrypt(&octx->ocb, buf, out,
4122                                            AES_BLOCK_SIZE))
4123                     return -1;
4124             }
4125             written_len = AES_BLOCK_SIZE;
4126             *buf_len = 0;
4127             if (out != NULL)
4128                 out += AES_BLOCK_SIZE;
4129         }
4130
4131         /* Do we have a partial block to handle at the end? */
4132         trailing_len = len % AES_BLOCK_SIZE;
4133
4134         /*
4135          * If we've got some full blocks to handle, then process these first
4136          */
4137         if (len != trailing_len) {
4138             if (out == NULL) {
4139                 if (!CRYPTO_ocb128_aad(&octx->ocb, in, len - trailing_len))
4140                     return -1;
4141             } else if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx)) {
4142                 if (!CRYPTO_ocb128_encrypt
4143                     (&octx->ocb, in, out, len - trailing_len))
4144                     return -1;
4145             } else {
4146                 if (!CRYPTO_ocb128_decrypt
4147                     (&octx->ocb, in, out, len - trailing_len))
4148                     return -1;
4149             }
4150             written_len += len - trailing_len;
4151             in += len - trailing_len;
4152         }
4153
4154         /* Handle any trailing partial block */
4155         if (trailing_len > 0) {
4156             memcpy(buf, in, trailing_len);
4157             *buf_len = trailing_len;
4158         }
4159
4160         return written_len;
4161     } else {
4162         /*
4163          * First of all empty the buffer of any partial block that we might
4164          * have been provided - both for data and AAD
4165          */
4166         if (octx->data_buf_len > 0) {
4167             if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx)) {
4168                 if (!CRYPTO_ocb128_encrypt(&octx->ocb, octx->data_buf, out,
4169                                            octx->data_buf_len))
4170                     return -1;
4171             } else {
4172                 if (!CRYPTO_ocb128_decrypt(&octx->ocb, octx->data_buf, out,
4173                                            octx->data_buf_len))
4174                     return -1;
4175             }
4176             written_len = octx->data_buf_len;
4177             octx->data_buf_len = 0;
4178         }
4179         if (octx->aad_buf_len > 0) {
4180             if (!CRYPTO_ocb128_aad
4181                 (&octx->ocb, octx->aad_buf, octx->aad_buf_len))
4182                 return -1;
4183             octx->aad_buf_len = 0;
4184         }
4185         /* If decrypting then verify */
4186         if (!EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx)) {
4187             if (octx->taglen < 0)
4188                 return -1;
4189             if (CRYPTO_ocb128_finish(&octx->ocb,
4190                                      octx->tag, octx->taglen) != 0)
4191                 return -1;
4192             octx->iv_set = 0;
4193             return written_len;
4194         }
4195         /* If encrypting then just get the tag */
4196         if (CRYPTO_ocb128_tag(&octx->ocb, octx->tag, 16) != 1)
4197             return -1;
4198         /* Don't reuse the IV */
4199         octx->iv_set = 0;
4200         return written_len;
4201     }
4202 }
4203
4204 static int aes_ocb_cleanup(EVP_CIPHER_CTX *c)
4205 {
4206     EVP_AES_OCB_CTX *octx = EVP_C_DATA(EVP_AES_OCB_CTX,c);
4207     CRYPTO_ocb128_cleanup(&octx->ocb);
4208     return 1;
4209 }
4210
4211 BLOCK_CIPHER_custom(NID_aes, 128, 16, 12, ocb, OCB,
4212                     EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER | CUSTOM_FLAGS)
4213 BLOCK_CIPHER_custom(NID_aes, 192, 16, 12, ocb, OCB,
4214                     EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER | CUSTOM_FLAGS)
4215 BLOCK_CIPHER_custom(NID_aes, 256, 16, 12, ocb, OCB,
4216                     EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER | CUSTOM_FLAGS)
4217 #endif                         /* OPENSSL_NO_OCB */